DE9411774U1 - Friction dampers, especially for washing machines with a spin cycle - Google Patents
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Description
SUSPA COMPART Aktiengesellschaft, Industriestraße 12-14, 90518 AltdorfSUSPA COMPART Aktiengesellschaft, Industriestrasse 12-14, 90518 Altdorf
Reibungsdämpfer, insbesondere für Waschmaschinen mit SchleudergangFriction dampers, especially for washing machines with spin cycle
Die Erfindung betrifft einen Reibungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a friction damper according to the preamble of claim 1.
Bei einem derartigen aus der EP 0 407 755 Al bekannten Reibungsdämpfer sind mehrere Dämpfungs-Kolben auf einem Kolben-Lager-Abschnitt des Stößels verschiebbar gelagert. Beiderseits jedes Dämpfungs-Kolbens sind auf dem Kolben-Lager-Abschnitt Anschläge angebracht, gegen die Federelemente anliegen, bei denen es sich um Tellerfedern oder elastische Ringe mit Eigendämpfung, z.B. PU-Ringe handeln kann. Die Federelemente können unterschiedlich in Länge und Einstellung ausgebildet sein, um eine verzögerte Mitnahme der einzelnen Reibbeläge zu erreichen. Durch diese Ausgestaltung soll eine amplitudenabhängige Schwingungsdämpfung erreicht werden, wobei insbesondere beim Richtungswechsel der Bewegung des Stößels relativ zum Gehäuse ein weicher Übergang erreicht werden soll. Hierdurch soll das System geräuscharm arbeiten.In a friction damper of this type, known from EP 0 407 755 A1, several damping pistons are slidably mounted on a piston-bearing section of the tappet. Stops are mounted on both sides of each damping piston on the piston-bearing section, against which spring elements rest, which can be disc springs or elastic rings with self-damping, e.g. PU rings. The spring elements can be designed to vary in length and setting in order to achieve a delayed entrainment of the individual friction linings. This design is intended to achieve amplitude-dependent vibration damping, whereby a smooth transition is to be achieved, particularly when the direction of movement of the tappet changes relative to the housing. This is intended to make the system operate with little noise.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reibungsdämpfer der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß bei Beibehaltung eines weichen geräuscharmen Übergangs an den Umkehrpunkten eine gleichmäßige Dämpfung über den vollen Hub bei großen Schwingungsamplituden und eine weitgehende Dämpfungsfreiheit bei kleinen Schwingungsamplituden erreicht wird, wobei besonderer Wert auf einen einfachen Aufbau des Reibungsdämpfers gelegt wird. The invention is based on the object of designing a friction damper of the generic type in such a way that, while maintaining a smooth, low-noise transition at the reversal points, uniform damping over the full stroke is achieved with large vibration amplitudes and a large degree of freedom from damping with small vibration amplitudes, with particular emphasis being placed on a simple structure of the friction damper.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß bei Betrieb im unterkritischen Bereich zwischenThis object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. The measures according to the invention ensure that during operation in the subcritical range between
den Umkehrpunkten die volle Reibungskraft erreicht wird, während gleichzeitig an den Umkehrpunkten ein weicher Übergang erzielt wird. Dies wird mit einer einzigen um Grundsatz ungespannten Schrauben-Feder erreicht, die beim Einfahren des Stößels in das Rohr auf Druck vorgespannt wird, während sie beim Ausfahren des Stößels aus dem Rohr auf Zug vorgespannt wird. Ein solcher Reibungsdämpfer läßt sich außerordentlich kostengünstig herstellen. Die Unteransprüche beinhalten die zum Teil erfinderische Ausgestaltung des im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Lösungsprinzips. the full friction force is achieved at the reversal points, while at the same time a smooth transition is achieved at the reversal points. This is achieved with a single, basically unstressed helical spring, which is pre-stressed to compression when the ram is retracted into the pipe, while it is pre-stressed to tension when the ram is extended out of the pipe. Such a friction damper can be manufactured extremely inexpensively. The subclaims contain the partially inventive design of the general solution principle specified in claim 1.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigtFurther features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 eine Trommelwaschmaschine in schematischer Darstellung in Seitenansicht, Fig. 1 a drum washing machine in schematic representation in side view,
Fig. 2 die Trommelwaschmaschine gemäß Fig. 1 in Vorderansicht, und Fig. 3 einen Schwingungsdämpfer im Längsschnitt.Fig. 2 shows the drum washing machine according to Fig. 1 in front view, and Fig. 3 shows a vibration damper in longitudinal section.
Eine Trommelwaschmaschine mit waagerechter Trommelachse 1 weist ein schwingungsfähiges Waschaggregat 2 mit einem Antriebsmotor 3 auf, der die nicht im einzelnen dargestellte Waschtrommel über einen Riementrieb antreibt. Weitere mit dem Waschaggregat 2 verbundene Bestandteile, beispielsweise ein Getriebe, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Das schwingungsfähige Waschaggregat 2 ist an einem auf einem durch einen Grundrahmen 5 gebildeten Maschinengestell abgestützten Waschmaschinen-Gehäuse 6 mittels Schrauben-Zugfedern 7 aufgehängt. Die Zugfedern 7 sind einerseits an Ösen 8 angebracht, die im oberen Bereich des Waschaggregates 2 angebracht sind. Andererseits sind sie an Ösen 9 aufgehängt, die an Seitenwänden Io des Gehäuses 6 ausgebildet sind.A drum washing machine with a horizontal drum axis 1 has a vibrating washing unit 2 with a drive motor 3, which drives the washing drum (not shown in detail) via a belt drive. Other components connected to the washing unit 2, for example a gear, are not shown for the sake of simplicity. The vibrating washing unit 2 is suspended from a washing machine housing 6 supported on a machine frame formed by a base frame 5 by means of helical tension springs 7. The tension springs 7 are attached on the one hand to eyelets 8, which are attached in the upper area of the washing unit 2. On the other hand, they are suspended from eyelets 9, which are formed on side walls 10 of the housing 6.
Anstelle einer derartigen Aufhängung des Waschaggregates 2 an Zugfedern 7 kann auch eine bekannte Abstützung des Waschaggregates 2 über söge-Instead of such a suspension of the washing unit 2 on tension springs 7, a known support of the washing unit 2 via so-called
nannte Federbeine auf dem Maschinengestell 5 vorgesehen sein, wie sie aus der EP &ogr; Io8 217 Bl (entsprechend US-PS 4 991 412) bekannt sind. Entscheidend ist, daß das Waschaggregat 2 frei schwingungsfähig aufgehängt bzw. abgestützt ist.so-called spring legs are provided on the machine frame 5, as are known from EP 0 18 217 Bl (corresponding to US-PS 4 991 412). It is crucial that the washing unit 2 is suspended or supported so that it can vibrate freely.
Zwischen dem Waschaggregat 2 und dem Maschinengestell 5 sind weiterhin Schwingungsdämpfer 11 angeordnet, bei denen es sich um Reibungsdämpfer handelt.Furthermore, vibration dampers 11, which are friction dampers, are arranged between the washing unit 2 and the machine frame 5.
Bei dem nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispiel weist der Schwingungsdämpfer 11 ein Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Rohr 13, das an einem Ende mittels eines Bodens 14 verschlossen ist. An der Außenseite des Bodens 14 ist eine Gelenkbüchse 15 als Anlenkelement angebracht, mittels derer der Schwingungsdämpfer 11 an einem Lager 16 am Waschaggregat 2 so angebracht wird, daß der Schwingungsdämpfer 11 um eine Schwenkachse 17 relativ zum Waschaggregat 2 schwenkbar angebracht ist, die parallel zur Trommelachse 1 verläuft.In the embodiment described below, the vibration damper 11 has a housing 12. The housing 12 essentially consists of a cylindrical tube 13, which is closed at one end by a base 14. On the outside of the base 14, a joint bush 15 is attached as a linkage element, by means of which the vibration damper 11 is attached to a bearing 16 on the washing unit 2 in such a way that the vibration damper 11 is attached so as to be pivotable about a pivot axis 17 relative to the washing unit 2, which runs parallel to the drum axis 1.
Der Stößel 18 besteht ausschließlich aus Kunststoff. Er weist ein Stößel-Rohr 21 auf, an dessen freiem Ende die Gelenkbüchse 19 angebracht ist. Das Stößel-Rohr 21 ist mit Führungsrippen 22 zur Führung im Rohr versehen. Innerhalb des Rohres 13 ist der Stößel 18 mit einem zylindrischen Kolben-Lager-Abschnitt 23 versehen, auf dessen im Rohr 13 befindlichen freien Ende ein Dämpfungs-Kolben 24 angeordnet ist. Der Dämpfungs-Kolben 24 besteht aus einem Ring-Zylinder-Abschnitt 25 und aus diesen an seinen beiden Enden begrenzenden Ringflanschen 26. Der Ring-Zylinder-Abschnitt 25 des Dämpfungs-Kolbens 24 ist auf dem Kolben-Lager-Abschnitt 23 in Richtung der Mittel-Längs-Achse 27 des Stößel-Rohres 21 verschiebbar, quer hierzu aber mit geringem Spiel geführt. Der Dämpfungs-Kolben weist an seinem der Gelenkbüchse 15 zugewandten Ende einen als Widerlager 28 dienenden Boden auf.The tappet 18 is made entirely of plastic. It has a tappet tube 21, at the free end of which the joint bushing 19 is attached. The tappet tube 21 is provided with guide ribs 22 for guidance in the tube. Inside the tube 13, the tappet 18 is provided with a cylindrical piston bearing section 23, on the free end of which, located in the tube 13, a damping piston 24 is arranged. The damping piston 24 consists of a ring-cylinder section 25 and ring flanges 26 which delimit it at both ends. The ring-cylinder section 25 of the damping piston 24 can be moved on the piston-bearing section 23 in the direction of the central longitudinal axis 27 of the tappet tube 21, but is guided transversely thereto with a small amount of play. The damping piston has a base which serves as an abutment 28 at its end facing the joint bush 15.
Das Stößel-Rohr 21 ist zweiteilig ausgebildet. Es besteht einerseits aus dem Kolben-Lager-Abschnitt 23, an dem ein innerer kegelstumpfförmigerThe tappet tube 21 is made up of two parts. On the one hand, it consists of the piston-bearing section 23, to which an inner truncated cone-shaped
Halteabschnitt 29 ausgebildet ist, an dessen freiem Ende nach außen vorspringende Haltevorsprünge 30 ausgebildet sind. Der andere Teil des Stößel-Rohres 21 besteht aus einem äußeren Stößel-Rohrabschnitt 31, der mit Öffnungen 32 versehen ist, in die die Haltevorsprünge 30 nach dem Einschieben des Halteabschnitts 29 in den Stößel-Rohrabschnitt 31 einrasten. Der Stößel-Rohrabschnitt 31 weist an seinem im Rohr 13 befindlichen Ende eine an der Innenwand 33 des Rohres 13 anliegende ringförmige Führung 34 auf.Holding section 29 is formed, at the free end of which outwardly projecting holding projections 30 are formed. The other part of the plunger tube 21 consists of an outer plunger tube section 31, which is provided with openings 32 into which the holding projections 30 snap into place after the holding section 29 has been pushed into the plunger tube section 31. The plunger tube section 31 has an annular guide 34 on its end located in the tube 13, which rests against the inner wall 33 of the tube 13.
Auf dem Ring-Zylinder-Abschnitt 25 des Dämpfungs-Kolbens 24 ist zwischen den beiden Ringflanschen 26 ein Reibbelag 35 angebracht, der beispielsweise aus einem Polyurethanschaumstoff besteht, in dessen offenen oder geöffneten Zellen Schmierfett untergebracht ist.On the ring-cylinder section 25 of the damping piston 24, between the two ring flanges 26, a friction lining 35 is attached, which consists for example of a polyurethane foam, in whose open or opened cells lubricating grease is accommodated.
Am Übergang des Kolben-Lager-Abschnitts 23 in den kegelstumpfförmigen Halteabschnitt 29 ist ein als Widerlager 36 dienender Boden vorgesehen. An den beiden Widerlagern 28 und 36 ist jeweils ein Haltezapfen 37, 38 einstückig ausgebildet, die einander zugewandt sind. Es ist weiterhin eine Schrauben-Feder 39 vorgesehen, die auf entsprechende Außengewinde 40 der Haltezapfen 37, 38 aufgeschraubt ist, und die den Kolben-Lager-Abschnitt 23 durchsetzt. Der Dämpfungs-Kolben 24 ist also mittels der Schrauben-Feder 39 mit dem Stößel-Rohr 21 verbunden. Er ist in Fig. 3 in einer Mittelstellung dargestellt.At the transition of the piston bearing section 23 into the truncated cone-shaped holding section 29, a base serving as an abutment 36 is provided. A holding pin 37, 38 is formed in one piece on each of the two abutments 28 and 36, which face each other. A helical spring 39 is also provided, which is screwed onto corresponding external threads 40 of the holding pins 37, 38 and which passes through the piston bearing section 23. The damping piston 24 is therefore connected to the tappet tube 21 by means of the helical spring 39. It is shown in a middle position in Fig. 3.
Wenn der Stößel 18 in das Rohr 13 in Einschub-Richtung 41 hineingeschoben wird, dann wird in Abhängigkeit von der zwischen dem Reibbelag 35 und der Innenwand 33 wirkenden, durch Reibung erzeugten Dämpfungskraft der Dämpfungs-Kolben 24 auf dem Kolben-Lager-Abschnitt 23 in entgegengesetzter Richtung verschoben, wobei die Feder 39 zusammengedrückt, also unter Druckspannung gesetzt wird. Am Ende der Einschubbewegung des Stößels 18 in das Rohr 13 in Einschubrichtung 41, also am Umkehrpunkt der Bewegung des Stößels 18 aus der Einschub-Richtung 41 in die entgegengesetzte Ausschub-Richtung 42 bewegt sich der Dämpfungs-Kolben 24 noch eine geringe Wegstrecke weiter in Einschub-Richtung 41, da sich die auf Druck vorgespannte Schrauben-Feder 39 in Einschub-Richtung 41When the plunger 18 is pushed into the tube 13 in the insertion direction 41, the damping piston 24 on the piston bearing section 23 is moved in the opposite direction depending on the damping force acting between the friction lining 35 and the inner wall 33 and generated by friction, whereby the spring 39 is compressed, i.e. is placed under pressure. At the end of the insertion movement of the plunger 18 into the tube 13 in the insertion direction 41, i.e. at the reversal point of the movement of the plunger 18 from the insertion direction 41 into the opposite extension direction 42, the damping piston 24 moves a short distance further in the insertion direction 41, since the helical spring 39 pre-tensioned in the insertion direction 41
entspannt. Während die Bewegungsumkehr des Stößels 18 abrupt, grundsätzlich also über eine Strecke, deren Betrag im Bereich von 0 ist, stattfindet, erfolgt die Abbremsung der Bewegung des Dämpftmgs-Kolbens 24 in Einschub-Richtung 41 über eine deutlich vorgegebene Wegstrecke.relaxed. While the reversal of movement of the plunger 18 takes place abruptly, basically that is, over a distance whose amount is in the range of 0, the braking of the movement of the damping piston 24 in the insertion direction 41 takes place over a clearly predetermined distance.
Wenn der Stößel 18 sich dann in der entgegengesetzten Ausschub-Richtung 42 bewegt, dann wird in der Anfangsphase noch die Feder 39 von ihrer Druckvorspannung entspannt und dann unter Zugspannung gesetzt, da sich der Dämpfungs-Kolben 24 auf dem Kolben-Lager-Abschnitt 23 relativ zum Stößel 18 von dem Widerlager 36 weg entfernt. Die Umkehrbewegung des Dämpfungskolbens 24 erfolgt also sehr weich, was zu einer Geräuschminderung am Ende der Bewegung des Stößels 18 führt. In Ausschub-Richtung 42 erfolgt ein entsprechendes Abbremsen und Wiederbeschleunigen des Dämpfungs-Kolbens 24 in umgekehrter Richtung.If the plunger 18 then moves in the opposite extension direction 42, the spring 39 is relaxed from its compressive preload in the initial phase and then placed under tensile stress, since the damping piston 24 on the piston-bearing section 23 moves away from the abutment 36 relative to the plunger 18. The reversal movement of the damping piston 24 is therefore very smooth, which leads to a reduction in noise at the end of the movement of the plunger 18. In the extension direction 42, the damping piston 24 is correspondingly slowed down and accelerated again in the opposite direction.
Wenn das Waschaggregat 2 beim Durchgang von der Waschdrehzahl zur Schleuderzahl den Resonanzbereich durchläuft, sind die Schwingungen des Stößels 18 gegenüber dem Rohr 13 besonders lang. Im gesamten Bereich zwischen den geschilderten Umkehrbewegungen des Dämpfungs-Kolbens 29 ist die zwischen Reibbelag 35 und Innenwand 33 erzeugte Reibungskraft konstant, d.h. die volle Dämpfungskraft wird erzeugt. Damit insbesondere bei diesen langen Schwingungen der Dämpfungs-Kolben 24 nicht von dem Kolben-Lager-Abschnitt 23 abgehoben wird, kann er mit einem den Ring-Zylinder-Abschnitt 25 in Richtung zur ringförmigen Führung 34 verlängernden ringzylindrischen Führungsabschnitt versehen 43 sein.When the washing unit 2 passes through the resonance range when going from the washing speed to the spin speed, the vibrations of the ram 18 relative to the pipe 13 are particularly long. In the entire range between the described reversing movements of the damping piston 29 the friction force generated between the friction lining 35 and the inner wall 33 is constant, i.e. the full damping force is generated. So that the damping piston 24 is not lifted off the piston-bearing section 23, especially during these long vibrations, it can be provided with a ring-cylindrical guide section 43 that extends the ring-cylinder section 25 in the direction of the ring-shaped guide 34.
Bei überkritischer Drehzahl des Waschaggregates 2, also bei Schleuderdrehzahl, schwingt der Stößel 18 nur um sehr kurze Wegstrecken relativ zum Rohr 13. Bei derartigem überkritischen Betrieb der Waschmaschine ist an sich eine Dämpfungsarbeit nicht erwünscht. Die Bewegungen des Stößels 18 erfolgen hierbei ganz überwiegend bei gegenüber dem Rohr 13 unbewegtem Dämpfungs-Kolben 24. Die hierbei durch Umsetzung von Schwingungsenergie in Wärme geleistete Dämpfungsarbeit geht gegen O, wobei gleichzeitig aber eine weiche Umkehr jeweils am Umkehrpunkt des Stößels 18 aus der. Einschub-Richtung 41 in die Ausschub-Richtung 42 und umge-At supercritical speed of the washing unit 2, i.e. at spin speed, the tappet 18 only swings over very short distances relative to the pipe 13. With such supercritical operation of the washing machine, damping work is not desired. The movements of the tappet 18 take place predominantly with the damping piston 24 stationary relative to the pipe 13. The damping work performed here by converting vibration energy into heat approaches 0, but at the same time a smooth reversal takes place at the reversal point of the tappet 18 from the insertion direction 41 to the extension direction 42 and vice versa.
kehrt sichergestellt ist. Der Geräuschminderungseffekt tritt insbesondere auch bei hohen Enddrehzahlen, also bei hohen Schleuderdrehzahlen des Waschaggregates 2 auf.returns is ensured. The noise reduction effect occurs in particular at high final speeds, i.e. at high spin speeds of the washing unit 2.
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