DE69305062T2

DE69305062T2 - Auswuchtvorrichtung für eine automatische Waschmaschine

Info

Publication number: DE69305062T2
Application number: DE69305062T
Authority: DE
Inventors: Eric K Farrington; Anthony Mason; Brenner M Sharp; Victor M Vukorpa
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: BR9305236A; EP0607678A1; MX9400015A; CA2111541A1; EP0607678B1; US5345792A; ES2092238T3; DE69305062D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an Waschmaschinen und insbesondere eine verbesserte Auswuchtvorrichtung zur selbsttätigen Korrektur der Unwucht von Rotoren wie der Wäschetrommeln in Waschmaschinen, die mit hoher Geschwindigkeit gedreht werden, um Flüssigkeit aus dem Waschgut zu entfernen.

Stand der Technik

Das Schleudern ist ein bei Waschmaschinen und insbesondere in Heim-Waschautomaten häufig eingesetztes Verfahren, um dem Waschgut nach dem Wasch- und Spüldurchlauf Waschlauge bzw. Spülwasser zu entziehen. Typischerweise wird nach Abschluß des Waschvorgangs der Wäschebehälter bzw. die Wäschetrommel mit hoher Drehzahl gedreht, um dem Wasch- bzw. Schleudergut Waschlauge zu entziehen, wobei man mit verhältnismäßig hohen Drehzahlen arbeitet.
Häufig ist jedoch das nasse und daher verhältnismäßig schwere Waschgut in der Trommel ungleichmäßig verteilt, so daß beim Umlauf mit hoher Drehzahl eine Unwucht entsteht. Infolge dieser Unwucht liegt der Massenschwerpunkt der umlaufenden Trommel einschl. des Waschguts außerhalb der geometrischen Achse der Trommel, so daß hohe Lasten entstehen und die Trommel stark schlägt. Diese Schwingungen können auch dazu führen, daß die Waschmaschine über den Fußboden "wandert". Dieser Unwuchtzustand tritt besonders häufig bei Wäschetrommeln mit waagerechter Achse auf, da das Waschgut unter dem Einfluß der Schwerkraft sich mit höherer Wahrscheinlichkeit als bei Waschmaschinen mit vertikaler Achse auf einer Seite der Trommel ansammelt.
Um folglich übermäßige Schwingungen und hohe Belastungen zu verhindern, muß die Wäschetrommel ausgewuchtet werden. Eine solche Korrektur der Unwucht einer Wäschetrommel ist jedoch häufig schwierig, da der Ort der Unwucht von Wäschecharge zu Wäschecharge und von Schleuderzyklus zu Schleuderzyklus nicht gleichbleibt und auch der Betrag der Unwucht sich mit zunehmendem Laugenentzug aus dem Schleudergut ändert.
Nach einem bekannten Verfahren zum Überwinden des genannten Problems und zum Minimieren der Auswirkungen von Unwuchtzuständen bringt man an der Trommel schwere Gegengewichte an. Diese Gegengewichte - gewöhnlich große Beton- oder Gußeisenblöcke - werden außen auf der Trommel befestigt, um einen Schwungradeffekt zu erzeugen, so daß die Unwucht infolge einer ungleichmäßigen Verteilung des Schleuderguts im Verhältnis zur Masse der Gegengewichte gering ist.
Ein anderes bekanntes Verfahren zum Lösen des genannten Auswuchtproblems ist der Einsatz eines Auswuchtsystems, das mit einer verteilbaren Flüssigkeit arbeitet. Bspw. lehrt die US-PS 4 991 247 ein System mit einem Fühler zum Erfassen der Unwucht und eine Einrichtung, die ansprechend auf die erfaßte Unwucht Flüssigkeit in eine Vielzahl von über den Mantel der Wäschetrommel verteilten Kammern einspeist, bis die umlaufende Wäschetrommel ausgewuchtet ist. Andere Flüssigkeits-Auswuchtsysteme weisen Auswuchtscheiben auf, bei denen die Flüssigkeit unter der Zentrifugalkraft sich umverteilt, um die Unwucht auszugleichen; vergl. hierzu die US-PS 4 044 626.
Die DE-A-1 912 481 lehrt eine Auswuchtautomatik für eine Waschmaschine mit einer einzigen, teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Ringkammer, die entlang des Umfangs der Stirnfläche einer drehbaren Wäschetrommel angeordnet ist.
Ein weiteres mit einer umverteilbaren Flüssigkeit arbeitendes Auswuchtsystem, das dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegt, ist aus der US-PS 2 525 781 (De Remer; erteilt am 17. 10.1950) bekannt; bei diesem System ist eine Vielzahl konzentrischer Auswuchtscheiben über den Umfang der Wäschetrommel angeordnet. Nach dieser Druckschrift werden dabei drei konzentrische Auswuchtscheiben um den Außenumfang einer Waschtrommel mit vertikaler Achse herum verteilt angeordnet. Die genannte Druckschrift lehrt weiterhin die Relativbewegung der Auswuchtscheibenanordnungen bezüglich der drehbaren Wäschetrommel. Diese Anordnung hat jedoch eine Anzahl von Nachteilen. Zunächst wird der Wasserentzug aus der umlaufenden Wäschetrommel durch die um die Trommel herum angeordneten Auswuchtscheiben behindert. Weiterhin darf der Innendurchmesser der Auswuchtscheibenanordnung nicht geringer sein als der Außendurchmesser der Wäschetrommel, so daß die Anzahl der einsetzbaren Auswuchtscheiben begrenzt ist. Diese Nachteile haben trotz der erzielbaren Vorteile dazu geführt, daß das Auswuchtsystem nach De Remer sich für Haushalts-Waschautomaten gewerblich nicht hat durchsetzen können.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Waschmaschine mit einer drehbaren Trommel zur Aufnahme von Waschgut, die eine geometrische Achse hat und weiterhin einer Massenunwucht ausgesetzt sein kann, die eine von der waagerechten geometrische Achse unterschiedliche Umlaufachse erzeugt. Die drehbare Trommel weist weiterhin einen allgemein zylindrischen Mantel, der die geometrische Achse aufspannt und einen vorbestimmten Durchmesser sowie ein erstes und ein zweites Ende hat, eine erste Scheibe, die eine erste Stirnwand der drehbaren Trommel bildet und mit ihrer Außenkante starr mit dem ersten Ende des allgemein zylindrischen Mantels verbunden ist, sowie eine Vielzahl von konzentrischen Ringkammern auf, die teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt werden können, um eine Auswuchteinrichtung zu schaffen, die die Massenunwucht ausgleicht. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe eine Vielzahl konzentrischer Kammern äufweist, von denen die innerste eine innere Ringwand aufweist, deren Innendurchmesser erheblich kleiner ist als der vorbestimmte Durchmesser des zylindrischen Mantels.
Im Betrieb ist die Trommel infolge der ungleichmäßigen Verteilung des Waschguts in ihr einer Massenunwucht ausgesetzt. Diese Unwucht erzeugt eine von der waagerechten geometrischen Achse unterschiedliche Umlaufachse. Die Flüssigkeit in den Kammern verteilt sich infolge der bei der nicht ausgewuchteten Drehung auftretenden Zentrifugalkräfte in den Kammern von der Unwuchtmasse hinweg, so daß ein teilweises Gegengewicht zur Unwuchtmasse entsteht, das den Abstand zwischen der geometrischen waagerechten und der Umlaufachse (im folgenden als 'Exzentrizität' bezeichnet) verringert.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Auswuchtsystem, das die für einen gegebenen Unwuchtzustand der Trommel erzeugte Rückstellkraft maximiert.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Auswuchten einer drehbaren Wäschetrommel, die empfindlicher auf eine Unwucht reagiert als der Stand der Technik.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Auswuchtsystem, das weder den Wasserentzug aus dem Waschgut durch den Mantel der Wäschetrommel hindurch behindert noch zu Wasseransammlungen entlang des Trommelmantels führt.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Auswuchtsystem, das bei Toplader-Waschmaschinen mit waagerechter Trommelachse eine große Öffnung in der Trommel zuläßt.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Auswuchtsystem mit einer Vielzahl von mit Flüssigkeit gefüllten konzentrischen Auswuchtscheiben, bei dem die Anzahl der Auswuchtscheiben optimiert ist und die Scheiben selbst so ausgeführt werden können, daß sie den Außendurchmesser der Wäschetrommel nicht übersteigen.
Andere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich für den einschlägigen Fahmann aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine teilgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgeführten Waschmaschine;
Fig. 2 ist eine teilgeschnittene Sprengansicht der drehbaren Trommel der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine teilgeschnittene Vorderansicht der Waschmaschine der Fig. 1;
Fig. 4 ist eine schaubildliche Darstellung der Wirkung einer Unwuchtmasse auf die erfindungsgemäße drehbare Trommel;
Fig. 5 zeigt schaubildlich die Wirkung einer Auswuchtscheibe mit einer Vielzahl von mit Flüssigkeit gefüllten Ringkammern, bei einer auf die erfindungsgemäße Trommel wirkenden Exzentrizität;
Fig. 6 zeigt schaubildlich die Wirkung einer Auswuchtscheibe mit einer einzigen mit Flüssigkeit gefüllten Kammer, deren Dicke gleich der Summendicke der Scheiben der Kammern der Auswuchtscheibe der Fig. 5 ist, bei gleicher Exzentrizität;
Fig. 7 zeigt schaubildlich die Wirkung der Auswuchtscheibe der Fig. 6 bei weitaus höherer Exzentrizität;
Fig. 8 zeigt schaubildlich den Zusammenhang zwischen der Rückstellkraft eines Flüssigkeits-Auswuchtsystems und der Anzahl der Ringkammern des erfindungsgemäßen Auswuchtsystems;
Fig. 9 ist eine Draufsicht des Hauptteils der Auswuchtscheibe der Fig. 3;
Fig. 9a ist ein Schnitt durch den Hauptkörper in der Ebene 9a-9a der Fig. 9;
Fig. 9b ist ein Schnitt durch den Hauptkörper in der Ebene 9b-9b der Fig. 9;
Fig. 10 ist eine Aufrißdarstellung der Abdeckung der Auswuchtscheibe nach Fig. 3;
Fig. 10a ist ein Schnitt durch die Abdeckung in der Ebene 10a-10a der Fig. 10;
Fig. 11 zeigt den Verschlußstreifen der Auswuchtscheibe nach Fig. 3 in der Draufsicht;
Fig. 11a zeigt den Verschlußstreifen der Auswuchtscheibe nach Fig. 3 in einer Seitenansicht; und
Fig. 12 zeigt die Verbindung der zylindrischen Außenwand mit der Auswuchtscheibe nach Fig. 3 im Schnitt.
Die Fig. 1 zeigt einen Trommel-Waschautomaten des Toplader- Typs nach der vorliegenden Erfindung. Der Waschautomat 1 hat ein äußeres Gehäuse 10 mit einem aufstellbaren Deckel 11 (geöffnet gezeigt), das einen geschlossenenen Laugenbottich 12 enthält, der die Waschlauge aufnimmt. Der Laugenbottich 12 hat einen aufwärts gerichteten Zugangsteil 16 sowie einen Innendeckel 14 (geöffnet gezeigt) im oberen Abschluß des Zugangsteils 16. Eine Sperre 18 hält den Innendeckel 14 des Laugenbottichs bei der Wäsche geschlossen und versperrt.
Innerhalb des Laugenbottichs 12 befindet sich eine drehbare perforierte Wäschetrommel 40 mit einer Zugangstür 42, die auf den Zugangsbereich 16 ausrichtbar ist. Die Tür 42 (geöffnet gezeigt) öffnet einen Bereich 41, durch den hindurch Zugang zur Wäschetrommel 40 besteht, so daß das Waschgut in die Trommel 40 gefüllt und ihr entnommen werden kann.
Der allgemeine Aufbau der drehbaren Trommel 40 nach der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt, die zeigt, daß die Wäschetrommel 40 ein zylindrisches Außenwandelement bzw. einen Mantel 46, eine erste Auswuchtscheibe 44 sowie eine zweite Auswuchtscheibe 48 aufweist. Der zylindrische Mantel spannt eine waagerechte Längsachse der Trommel 40 auf und enthält eine Vielzahl von Löchern 47. Die erste Auswuchtscheibe 44 ist starr mit einem ersten Ende des zylindrischen Mantels 46 verbunden und bildet eine erste Stirnfläche der Trommel 40. Die zweite Auswuchtscheibe 48 ist starr mit einem dem ersten entgegengesetzten zweiten Ende des zylindrischen Mantels 46 verbunden und bildet eine zweite Stirnfläche der Trommel 40. Dieser Aufbau der Wäschetrommel 40 erlaubt einen ausreichenden Laugenentzug beim Umlauf der Trommel 40. Da weiterhin die Auswuchtscheiben 44, 48 sich an den Enden des perforierten zylindrischen Mantels 46 befinden, behindern sie den Laugenbzw. Wasserentzug durch die Löcher 47 im Mantel 46 nicht. Vorzugsweise verläuft die Tür 42 in der Trommel 40 über im wesentlichen die gesamte Breite des zylindrischen Mantels 46, um den Zugang in das Trommelinnere zu maximieren.
Die Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäß ausgeführten Toplader-Waschautomaten in einer Vorderansicht. Wie gezeigt, ist ein Motor 24 über einen Riemen 26 mit einer Riemenscheibe 22 verbunden. Eine Antriebswelle 37 ist drehbar mit einer ersten Lageranordnung 30 gelagert, die mit dem Laugenbottich 12 verbunden ist; ihr erstes und ihr zweites Ende sind zum Antrieb mit der Riemenscheibe 22 bzw. mit einer ersten Nabe 32 verbunden. Die erste Nabe 32 ist starr mit der ersten Auswuchtscheibe 4 der drehbaren Wäschetrommel 40 verbunden, so daß eine Antriebsverbindung zwischen dem Motor 24 und der Wäschetrommel 40 besteht. Eine zweite Nabe 34 ist starr mit der zweiten Auswuchtscheibe 48 der Wäschetrommel 40 verbunden und auf eine tragende Welle 38 aufgesetzt. Die Welle 38 ist mit einer zweiten Lageranordnung 28 drehgelagert, die ihrerseits mit dem Laugenbottich 12 verbunden ist. Mit diesem Aufbau ist folglich der Motor 24 zum Antrieb mit der drehbaren Trommel 40 verbunden, die im geschlossenen Laugenbottich 12 frei drehen kann.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind die erste und die zweite Auswuchtscheibe 44, 48 mit einer Vielzahl konzentrischer Ringkammern 50 ausgeführt. Die konzentrischen Ringkammern 50 werden von einer Viezahl von konzentrischen Ringflächen 52a sowie einer ersten und einer zweiten Seitenwand 52b, 70a gebildet. Weiterhin sind die Kammer zur teilweisen Aufnahme einer Flüssigkeit ausgebildet. Die Auswuchtscheiben sind so aufgebaut, daß eine innerste konzentrische Ringwand 52c an einen axial verlaufenden Teil der Naben 32, 34 angrenzt. Weitere Einzelheiten der bevorzugten Version der erfindungsgemäßen Auswuchtscheibe sind unten beschrieben. Vor dieser Beschreibung sollen jedoch die Wirkungsweise und der Nutzen des vorgeschlagenen Auswuchtsystems erläutert werden.
Die Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 zeigen die Wirkungsweise und den Nutzen der vorliegenden Erfindung. Wie die Fig. 4 zeigt, hat die drehbare Wäschetrommel 40 einen geometrischen Mittelpunkt G entsprechend ihrer Längsachse; ihr Massenmittelpunkt liegt im wesentlichen in der geometrischen Mitte G. Die Naben 32, 34 (Fig. 3) sind so mit der geometrischen Mitte G ausgerichtet, daß die Trommel 40 im unbelasteten Zustand um den geometrischen Mittelpunkt G dreht. Wie bekannt, erfordert eine gleichmäßige Umlaufbewegung eines rotierenden Körpers, daß der Massen- und der Drehmittelpunkt sich decken. Eine Unwuchtmasse 60 (bspw. bei ungleichmäßiger Verteilung des Schleuderguts) bewirkt jedoch, daß sich der Ist-Massenmittelpunkt des gesamten drehenden Körpers (Wäschetrommel 40 einschl. des Schleuderguts) aus der geometrischen Achse G zu einer neuen Drehachse M verschiebt; den Abstand zwischen den beiden erwähnten Achsen bezeichnet man als 'Exzentrizität'. In diesem Zustand entstehen die bekannten unerwünschten Schwingungen, deren Amplitude mit der Exzentrizität steigt.
Man kann die Unwucht durch eine Vielzahl von mit Flüssigkeit gefüllten Ausgleichs- bzw. Auswucht-Ringkammern in einer Auswuchtscheibe abschwächen. Beim nicht ausgewuchtetem Umlauf verteilt sich die Flüssigkeit in den Ringkammern so um, daß sie sich exzentrisch und genau gegenüber der Unwuchtmasse 60 ansammelt. Dies erfolgt, weil bei Drehzahlen oberhalb der ersten kritischen Frequenz der Aufhängung und bei Zentripetalbeschleunigungen von mehr als einer Erdbeschleunigung das umlaufende System aus der Wäschetrommel, den Auswuchtscheiben und der Unwuchtmasse sich in einer Richtung verschiebt, die in der Phase um 180º gegenüber der nicht ausgewuchteten Last verschoben ist. Die Flüssigkeit in den Ausgleichs-Ringkammern nimmt unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte einen freien Spiegel an, der konzentrisch zur Umlaufachse des Systems liegt. [)ieses Verhalten der Flüssigkeit bewirkt ein Abschwächen der Unwucht mit einer Rückkehr des Umlaufmittelpunkts zur geometrischen Achse G, so daß die Schwingungsamplitude erheblich abnimmt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch bei einem derartigen Umlaufsystem - beim Vorliegen einer Unwuchtmasse - eine gewisse geringe Unwucht verbleibt und auch erforderlich ist, damit die Flüssigkeit in den Ringkammern eine Gleichgewichts- bzw. Auswuchtverteilung gegenüber der Unwuchtmasse erreicht.
Anhand der Fig. 5, 6, 7 läßt sich die effektivste Konfiguration eines Flüssigkeits-Auswuchtsystems darstellen und daran die Zunahme des Auswuchteffekts bei absichtlicher Beschränkung der Dicke der Auswuchtkammern und Verwendung einer bestimmten Anzahl derselben zur Aufnahme einer zur Korrektur erforderlichen Flüssigkeitsmasse erklären. Die Fig. 5 zeigt eine Auswuchtscheibe mit einer Vielzahl flüssigkeitsgefüllter Ausgleichs-Ringkammern unter dem Einfluß einer Exzentrizität E1, wobei E1 proportional zu der von der Unwuchtmasse erzeugten Schwingungsamplitude ist. Die korrigierende Wirkung der Auswuchtscheibe erfolgt am effektivsten, wenn die größte relative Umverteilung der Flüssigkeit in den Ausgleichskammern in Reaktion auf eine Unwuchtmasse derart erfolgt, daß sich eine maximale Rückstellkraft ergibt. Dies ist der Fall, wenn die Flüssigkeit in den Ausgleichskammern jeweils einen mit der Umlaufachse M konzentrischen freien Spiegel gebildet bzw. angenommen hat und ihre Fläche 62 tangential an der jeweiligen Kammerinnenfläche anliegt, so daß im wesentlichen die größtmögliche Rückstellkraft zum Herstellen des Gleichgewichts der umlaufenden Wächetrommel 40 entsteht.
Die Fig. 6 zeigt eine Auswuchtscheibe mit einer einzigen Ausgleichskammer, deren Flüssigkeitsfüllung im wesentlichen gleich der der Auswuchtscheibe der Fig. 5 ist. In der Fig. 6 wirkt die Flüssigkeit ebenfalls unter einer Unwucht, die die Exzentrizität E1 erzeugt, und hat einen mit der Umlaufachse konzentrischen freien Spiegel gebildet. Es ist jedoch zu ersehen, daß die Flüssigkeit innerhalb des gestrichelten Linienzugs 64 sich zu einem konzentrischen Ring um den Umlaufmittelpunkt verteilt und kein Gegengewicht erzeugt. Nur die Flüssigkeit außerhalb der gestrichelten Linie trägt eine Rückstellkraft bei, die der Unwucht entgegenwirkt. Wie unmittelbar zu ersehen, ist die von der Flüssigkeit außerhalb des Linienzugs 64 beigetragene Rückstellkraft erheblich niedrige als die, die die Flüssigkeit in der Auswuchtscheibe der Fig. 5 beiträgt. Bei verhältnismäßig geringer Exzentrizität erhält man, wie ersichtlich, mit einem Einkammer-Auswuchtsystem mit einer verhältnismäßig dicken, mit Flüssigkeit gefüllten Kammer bei kleinen Schwingungsamplituden keine wirksame Unwuchtkorrektur.
Damit eine Auswuchtscheibe mit einer einzigen, mit Flüssigkeit gefüllten Kammer eine Rückstellkraft erzeugt, die im wesentlichen so hoch ist wie die einer Auswuchtkammer mit einer Vielzahl von mit Flüssigkeit gefüllten Auswucht-Ringkammern, ist eine weitaus größere Exzentrizität erforderlich. In dem Einkammeraufbau nach Fig. 7 muß eine verhältnismäßig hohe Exzentrizität E2 vorliegen, damit die Flüssigkeit in der einzigen Kammer eine Fläche 66 bildet, die tangential an der Kammerinnenfläche anliegt. Die der verhältnismäßig großen Exzentrizität E2 entsprechende Schwingungsamplitude wäre im Vergleich zu der bei E1 entstehenden Schwingungsamplitude verhältnismäßig hoch und unerwünscht. Demgegenüber bewirkt in dem Auswuchtsystem mit einer Vielzahl von Kammern, wie die Fig. 5 es zeigt, die verhältnismäßig kleine Exzentrizität E1 eine für das Auswuchten optimale Verteilung der Flüssigkeit und hält daher die Schwingungsamplitude des umlaufenden Systems auf einem bevorzugten Minimum.
Der Nutzen und die Zunahme des Wirkungsgrades des durch die Flüssigkeit erzeugten Auswuchteffekts bei einer beabsichtigten Beschränkung der Kammerdicke und beim Einsatz einer Vielzahl von Kammern ist weiter in der Fig. 8 dargestellt. Jede Kammer in der Auswuchtscheibe verbessert die Wirksamkeit der Auswuchtscheibe, sofern man die Wirksamkeit definiert als den Quotienten der von der Flüssigkeit in den Kammern erzeugten Rückstellkraft und der jeweils vorliegenden Exzentrizität. Bei gleichem Außenradius und gleicher Scheibendicke wird jedoch die mit jeder weiteren Kammer erreichbare Verbesserung der Wirksamkeit durch zwei Faktoren reduziert. Der erste Faktor ist, daß mit steigender Anzahl der Kammern die jeweils zusätzliche Kammer einen kleineren Radius hat, so daß sie weniger Flüssigkeit enthält. Der zweite Faktor ist, daß die Wanddicke zwischen den Kammern sich mit zunehmender Kammernanzahl negativ auf die Wirksamkeit der Auswuchtscheibe auswirkt, da sie die Gesamt-Flüssigkeitsmenge in der Auswuchtscheibe ebenfalls verringert.
Die Fig. 8 berücksichtigt diese Faktoren; sie zeigt typi- sche Kurven zur Wirksamkeit der Auswuchtscheibe, bei der entlang der Ordinate die Exzentrizität infolge einer Unwuchtmasse und entlang der Abszisse die von dem Auswuchtscheibensystem erzeugte Rückstellkraft aufgetragen sind. Wie oben beschrieben, stellt man bevorzugt auf eine maximale Rückstellkraft bei minimaler Exzentrizität ab, um die Schwingungsamplitude der umlaufenden Masse so gering wie möglich zu halten. Es sind mehre Kurven für verschiedenen flüssigkeitsgefüllte Auswuchtscheiben mit einer unterschiedlichen Anzahl N von Kammern gezeigt. Wie ersichtlich, ist bei einer Auswuchtscheibe mit einer Kammer (N = 1) eine Exzentrizität von 35 mm für eine Rückstellkraft von ca. 10.000 N erforderlich ist. Demgegenüber ist bei einem Auswuchtsystem mit 8 Kammern für die gleiche Rückstellkraft von 10.000 N eine Exzentrizität von nur 7 mm nötig. Für ein Auswuchtsystem mit 12 Kammern erzeugt eine Exzentrizität von nur 4 mm eine Rückstellkraft von 8500 N. Es ist klar, daß für ein typisches Auswuchtscheibensystem eine optimale Anzahl von Kammern existiert, die im Knick 68 des Diagramms liegt; dort befindet sich der "Punkt des abnehmenden Nutzens", hinter dem die erzielbare maximale Rückstellkraft erheblich sinkt. Es läßt sich also eine optimale Anzahl von Kammern ermitteln, indem man eine Anzahl im Bereich 68 des Diagramms wählt.
Es seien nun die Einzelheiten der Auswuchtscheiben 44, 48 anhand der Fig. 9, 9a, 9a, 10, 10a, 11 und 11a ausführlich erläutert. In einer bevorzugten Konfiguration weisen die Auswuchtscheiben 44, 48 einen Hauptkörper (vergl. Fig. 9, 9a und 9b) sowie eine Abdeckung 70 (vergl. Fig. 10 und 10a) auf.
Der Hauptkörper 52 ist ein einstückiges Teil mit einer Vielzahl konzentrischer Ringwände 52a mit den Enden 54 sowie mit einer ersten Seitenwand 52b. Der Hauptkörper weist weiterhin die innerste und die äußerste konzentrische Ringwand 52c bzw. 52d auf. Eine Vielzahl von Leitplatten 52e beeinflußt die Strömung der Flüssigkeit in den konzentrischen Kammern 50 so, daß sie sich in der Auswuchtscheibe nicht abrupt umverteilen kann. Ein Ringkanal 56 in der äußersten Ringwand 52d verbindet den Mantel 46 mit dem Hauptkörper 52, wie unten erläutert. Zwischen der Innersten Ringwand 52c und einer Nabenaufsetzfläche 59 liegt ein Ringbereich 55, in dem eine Vielzahl axialer Vorsprünge 58 den Hauptkörper 52 mit den Naben 32, 34 verbindet.
Bei der Abdeckung 70 handelt es sich um ein einstückiges Teil mit der zweiten Seitenwand 70a und einer Vielzahl ringförmiger Schweißflächen 74 an den Orten der Endpunkte 54 der Ringwände 52a. Die Abdeckung enthält eine Vielzahl von Füllöchern 74. Beim Zusammensetzen der Auswuchtscheibe 44 werden die Schweißflächen 74 der Abdeckung und die Endpunkte 54 des Hauptkörpers unabhängig voneinander erwärmt und dann aufeinandergedrückt, so daß der Hauptkörper 52 und die Abdeckung 70 dicht abschließend miteinander verschweißt werden. Im zusammengesetzten Zustand stellen der Hauptkörper 52 und die Abdeckung 70 die Auswuchtscheibe 44, 48 unter Bildung der konzentrischen Ringkammern 50 dar. Durch die Füllöcher 74 in der Abdeckung 70 lassen die Kammern sich mit Flüssigkeit füllen. Die Füllöcher 74 sind von einer Vielzahl von Rippen 76 umgeben.
Die Fig. 11 und 11a zeigen einen Stopfstreifen 80, mit dem die Löcher in der Abdeckung 70 verschlossen werden. Der Stopfstreifen weist eine Vielzahl von Rippen 82 entsprechend den Rippen 76 der Abdeckung 70 auf. Beim Zusammensetzen des Stopfstreifens 80 mit der Abdeckung 70 werden die Rippen 76 der Abdeckung und die Rippen 82 des Stopfstreifens unabhängig voneinander erwärmt und dann zusammengedrückt und so der Stopfstreifen 80 dicht abschließend mit der Abdeckung verschweißt, nachdem die Kammern mit einer ausreichenden Flüssigkeismenge gefüllt und auf Dichtigkeit geprüft worden sind.
Dann kann die erste Auswuchtscheibe 44 aus dem Hauptkörper 52 und der Abdeckung 70 mit dem zylindrischen Mantel 46 und den Naben 32, 34 verbunden werden. Wie die Fig. 12 zeigt, ist der Ringkanal 56 auf dem Hauptkörper 52 dazu vorgesehen, den zylindrische Mantel 46 sicher mit der Auswuchtscheibe 44 zu verbinden, wobei der Mantel 46 in den Kanal 56 eingepreßt und in der Sollage versperrt wird. Der Hauptkörper 52 trägt zur Verstärkung beim Einpressen des Mantels in den Kanal 56 eine Vielzahl radialer Rippen 57. Die Nabe 32, 34 kann in die von der Aufsetz-Ringfläche 59 im Hauptkörper 52 gebildete Öffnung eingepreßt werden. Weiterhin legt eine Vielzahl von Schrauben 83 die Naben 32, 34 in den Auswuchtscheiben 44, 48 fest; sie werden in die Vorsprünge 58 auf dem Hauptkörper 52 eingeschraubt. Wie bereits erwähnt, nehmen die Naben 32, 34 die Antriebswelle 37 und die Lagerwelle 38 auf, um die Antriebsverbindung herzustellen.
Mit der oben beschriebenen Konstruktion einer Wäschetrommel erhält man einen neuartigen Aufbau einschl. einer Auswuchteinrichtung zum Ausgleich einer Unwucht in der Wäschetrommel. Um die Trommel herum angeordnete Auswuchtringe oder -körper können entfallen. Der Laugen- bzw. Spülwasserentzug durch den perforierten Trommelmantel hindurch wird also nicht behindert und die Trommeltür kann mit den bevorzugten Abmessungen ausgeführt und wunschgemäß angeordnet werden. Weiterhin benutzt das oben beschriebene System zum Auswuchten der Wäschetrommel eine Auswuchtscheibe mit einer optimalen Anzahl von konzentrischen, mit Flüssigkeit gefüllten Kammern. Schließlich ist der oben beschriebene Aufbau der Auswuchtscheibe verhältnismäßig kostengünstig und minimiert die zum Auswuchten der Wäschetrommel erforderliche Gesamtmasse.
Obgleich oben die vorliegende Erfindung anhand einer speziellen Ausführungsform beschrieben ist, ist für den Fachmann einzusehen, daß an den beschriebenen Einzelheiten Änderungen möglich sind, ohne den Umfang der Erfindung, wie sie in den folgendne Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Waschmaschine (1) mit einer drehbaren Trommel (40) zur Aufnahme einer Waschgutcharge, wobei die drehbare Trommel (40) eine geometrische Achse (G) hat und einer Unwuchtmasse (60) ausgesetzt sein kann, so daß eine von der waagerechten geometrischen Achse (G) verschiedene Umlaufachse (M) entsteht, und die Trommel weiterhin

eine allgemein zylindrische Außenwandung (46), die die geometrische Achse (G) aufspannt und einen vorbestimmten Durchmesser sowie ein erstes und ein zweites Ende hat,

eine erste Scheibe (44), die die erste Stirnfläche am ersten Ende der drehbaren Trommel (40) bildet und mit einer Außenkante starr mit dem ersten Ende der allgemein zylindrischen Außenwand (46) verbunden ist, sowie

eine Vielzahl von konzentrischen Ringkammern (50) aufweist, die als Gegengewicht für die Unwuchtmasse (60) teilweise mit Flüssigkeit gefüllt werden können,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (44) die Vielzahl von konzentrischen Kammern (50) aufweist, von denen die innerste eine innere Ringwand (52c) mit einem Innendurchmesser aufweist, der erheblich geringer ist als der vorbestimmte Durchmesser der zylindrischen Außenwand (46).

2. Waschmaschine nach Anspruch 1, bei der jede der Ringkammern (50) von einer inneren und einer äußeren Wand (52a), die miteinander konzentrisch sind, sowie im wesentlichen parallelen Seitenwänden (52b, 70c) gebildet wird.

3. Waschmaschine nach Anspruch 2, bei der die Ringkammern (50) Leiteinrichtungen (52e) aufweisen, die heftige Strömungsstöße der Flüssigkeit in den Ringkammern (50) verhindern.

4. Waschmaschine nach Anspruch 2 oder 3 weiterhin mit

einem Motor (24) zum Drehantrieb der drehbaren Trommel (40),

einer drehbar gelagerten Antriebswelle (37), die zum Antrieb mit dem Motor (24) verbunden ist, und

einer ersten Nabe (32), die zum Antrieb mit der Antriebswelle (37) verbunden ist und eine Außenfläche aufweist,

wobei die innere Ringwand (52c) der innersten Kammer der ersten Scheibe (44) um die Außenfläche der ersten Nabe (32) herum so angeordnet ist, daß zum Drehantrieb der drehbaren Trommel (40) eine Antriebsverbindung von der ersten Nabe (32) zur ersten Scheibe (44) entsteht.

5. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der mindestens fünf der konzentrischen Ringkammern (50) vorliegen.

6. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die erste Scheibe

einen eintstückigen Hauptkörper (52) mit einer ersten Seitenwand (52b) als erste der die Ringkammern (50) bildenden Seitenwände,

eine Vielzahl von konzentrischen Ringwänden (52a), die im wesentichen rechtwinklig von der ersten Seitenwand (52b) abstehen und die Ringkammern (50) bildenden konzentrischen inneren bzw. äußeren Wände darstellen, wobei der Hauptkörper (52) mit der zylindrischen Außenwand (46) so verbunden ist, daß er im wesentlichen rechtwinklig zur geometrischen Achse (G) und sein Mittelpunkt im wesentlichen auf der geometrischen Achse (G) liegen, sowie

eine Abdeckung (70) zur dicht abgeschlossenen Verbindung mit dem Hauptkörper (52) aufweist, die die zweite (70c) der die Ringkammern (50) bildenden Seitenwände darstellt.

7. Waschmaschine nach Anspruch 6, bei der die Abdekkung (70) weiterhin

eine zweite ringförmige Seitenwand (70a),

eine Vielzahl von ringförmigen Schweißflächen (74) entsprechend den konzentrischen Ringwänden (52a) des Hauptkörpers (52) derart, daß die ringförmigen Schweißflächen (72) sowie die Enden der konzentrischen Ringwände (52a) getrennt erwärmt und dann aufeinandergedrückt werden können, um so die Abdeckung (70) dicht abschließend mit dem Hauptkörper (52) zu verbinden, sowie

eine Vielzahl von Füllöchern (74) aufweist, die in der Abdeckung (70) so angeordnet sind, daß jedes Fülloch (74) einer Ringkammer (50) entspricht, um die Ringkammern (50) mit einer ausreichenden Flüssigkeitsmenge füllen zu können.

8. Waschmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der die allgemein zylindrische Außenwand (46) Löcher enthält, um den Entzug von Waschlauge beim Schleudern zu ermöglichen.

9. Waschmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der die drehbare Trommel weiterhin eine zweite Scheibe (48) aufweist, die eine zweite Stirnfläche der drehbaren Trommel (40) bildet und eine Außenkante aufweist, mit der sie starr mit dem zweiten Ende der allgemein zylindrischen Außenwand (46) verbunden ist.

10. Waschmaschine nach Anspruch 9, bei der die geometrische Achse (G) waagerecht liegt und die drehbare Trommel (40) im Gehäuse (10) angeordnet ist, das auf der Oberseite einen aufstellbaren Deckel (11) zum Zugang zur Trommel (40) aufweist, wobei die allgemein zylindrische Außenwand (46) weiterhin

eine Öffnung (41) enthält, die mit dem aufstellbaren Dekkel (11) ausrichtbar ist und mit einer Zugangstür (42) verschlossen sowie geöffnet werden kann, um Zugang ins Innere der Trommel (40) zu ermöglichen.

11. Waschmaschine nach Anspruch 9 oder 10, bei der die zweite Scheibe (48) weiterhin eine zweite Auswuchteinrichtung zum Ausgleichen der Unwucht (60) aufweist.

12. Waschmaschine nach Anspruch 11, bei der die zweite Auswuchteinrichtung der zweiten Scheibe (48) weiterhin eine zweite Vielzahl konzentrischer Ringkammern (50) aufweist, die jeweils von konzentrischen inneren und äußeren Wänden (52a) sowie im wesentlichen parallelen Seitenwänden (52b, 70c) gebildet sind, wobei die Ringkammern (50) eine innerste Kammer mit einer inneren Ringwand (52c) aufweisen, deren Innendurchmesser geringer ist als der vorbestimmte Durchmesser der allgemein zylindrischen Außenwand (46), wobei die Kammern jeweils teilweise mit Flüssigkeit gefüllt werden können.

13. Waschmaschine nach Anpruch 12, bei der die Ringkammern (50) der zweiten Vielzahl Leiteinrichtungen (52e) aufweisen, die heftige Strömungstöße der Flüssigkeit in den Ringkammern (50) verhindern.

14. Waschmaschine nach Anspruch 12 oder 13 weiterhin mit

einer zweiten Nabe (34) mit einer umlaufenden Außenfläche, wobei die umlaufende Inenfläche der innersten Kammer der zweiten Scheibe (48) auf die umlaufende Außenfläche der zweiten Nabe (34) so aufgesetzt ist, daß die zweite Nabe (34) starr mit der zweiten Scheibe (48) verbunden wird, und

einer drehbar gelagerten tragenden zweiten Welle (38), die die drehbare Trommel drehbar lagert und mit der zweiten Nabe (34) antrieblich verbunden ist.

15. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der mindestens fünf Ringkammern (50) vorliegen.

16. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die geometrische Achse (G) der drehbaren Trommel (40) vertikal liegt, so daß die drehbare Trommel ein unteres Ende, das das erste Ende ist, sowie ein oberes Ende aufweist, das das zweite Ende darstellt und zur Aufnahme einer Waschgutcharge offen ist.