EP0108217B1 - Schwingungsfähige Abstützung für Trommelwaschmaschinen - Google Patents
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- D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
Definitions
- the invention relates to an oscillatory support for drum washing machines according to the preamble of claim 1.
- an oscillatory support of the generic type is known in which the upper end of the tappet of each spring strut bears on both sides against resilient members in the vertical plane perpendicular to the axis of rotation and is rigid in the vertical plane parallel to the axis of rotation is supported.
- a stopper made of a hard elastic plastic is arranged in an upper support sleeve and has a downwardly open slot which extends transversely to the axis of rotation of the washing drum and in which the upper end of the plunger is located.
- the plunger is supported with its spherical cap-shaped upper end against the cover of the stopper provided with a corresponding circular segment cross section.
- the slot has a width which corresponds approximately to the portion of the plunger serving as a peg, so that when this peg moves along the side walls of the plug, frictional forces occur between the plug and the peg.
- Elastic members which are rubber buffers, are arranged in the slot on both sides of the pin. These elastic members are elastically deformed when the guide rod moves horizontally and perpendicular to the axis of rotation, i. H. they permit such movements, but at the same time exert increasing restoring forces on the guide rod as the movement increases.
- This upper linkage of the shock absorber is already relatively easy to assemble and has good suspension and damping properties. However, their structure is relatively complicated.
- the respective spring strut is supported on the base plate at its lower end by means of two rubber probes penetrated by tensioning elements. This lower articulation is complex and complex to assemble.
- the invention has for its object to provide a support of the generic type that is simple in construction and easy to assemble and has good vibration and damping properties.
- a major advantage of the invention is that a simple plug-in assembly, in which no screw connections are required, is sufficient to produce a sufficiently firm connection between the strut and base plate on the one hand and the washing unit on the other.
- This plug-in connection also has great advantages in terms of vibration, since on the one hand the press-friction fit of the plunger in the respective vibration and damping element leads to frictional damping between the plunger and the vibration element in the case of extreme vibrations, that is to say a correspondingly increased damping. The friction-press fit thus leads to an additional damping function via the pure holding function.
- the all-round support of the vibration and damping element means that vibrations acting transversely to the longitudinal direction of the pins, that is to say transversely to the longitudinal axis of the suspension strut, result in a corresponding squeezing of the vibration and damping elements, which in turn leads to increased resetting and damping forces.
- the measures according to claim 2 ensure that the pin can pass through the entire length of the respective vibration and damping element, that is to say is optimally guided and held, but that, on the other hand, compressions of the vibration and damping elements are possible.
- the measures according to claim 3 ensure that pitch or wobble vibrations are largely suppressed, while unbalance vibrations can develop freely - even if damped - when passing through the critical speed.
- a drum washing machine has a washing unit 1, which is supported by spring struts 2 against a base frame or base plate 4 standing on the floor 3.
- the washing unit 1 has a tub 5, in which a washing drum 8 is arranged, which can be driven about a horizontal axis of rotation 6 by a drive motor 7 flanged to the tub 5.
- the input and removal of laundry into the washing drum 8 takes place through a flap 10 arranged on an end face 9 of the tub 5.
- the drive is transferred from the drive motor 7 to the washing drum 8 in the usual way by means of a V-belt drive 11.
- the struts 8 each have a cylindrical tube 12 in which a plunger 13 is guided coaxially.
- a guide piston 14 is formed, which can be provided with annular recesses 15 in which friction elements 16 are arranged.
- the plunger 13 and the guide piston 14 are injection-molded in one piece from plastic.
- the friction elements 16 can consist of foamed, closed-cell polyurethane.
- a prestressed helical compression spring 18 is arranged between the guide piston 14 and the bottom 17 of the tube 12.
- the tube 12 is provided at its tappet exit end with an inwardly drawn edge 19 which radially overlaps the guide piston 14, so that the tappet 13 cannot be pulled out of the tube 12 unintentionally.
- the strut 2 shown is a so-called damped strut. If the friction elements 16 are not present, the shock absorber is undamped. Both types of struts - as far as they are described up to here - are generally known and commercially available (see DE-OS 2 534 650 corresponding to GB-PS 1 520 383).
- DE-OS 2 942 716 corresponding to GB-OS 2 061 427.
- a flange-like, thrust washer-shaped pressure bearing 20 is attached, from which in turn a cylindrical pin 22 extends coaxially to the central longitudinal axis 21 of the spring strut 2.
- a thrust bearing 23 is also formed, from which a corresponding pin 24 extends coaxially to the longitudinal axis 21 upwards.
- a support element 25 is attached to the base plate 4 for each strut 2, which essentially consists of a support sleeve 26 which is open at the top and extends along the longitudinal axis 21.
- the support sleeve In its base 27, the support sleeve has a passage opening 28 which is concentric with the longitudinal axis 21 and whose diameter is in any case larger than the diameter of the pin 22.
- a support element 29 is also attached to the tub 5 for each strut 2, which has a support sleeve 30 which is identical to the support sleeve 26 and is arranged open at the bottom.
- the bottom 31 of this support sleeve 30 is thus also provided with a passage opening 32, the diameter of which is larger than the diameter of the pin 24.
- the support sleeves 26 and 30 have - as can be seen in FIG. 4 - an approximately rectangular cross-section, whereby - as in the present case - this cross-section is formed by a circle which is formed by two mutually parallel and symmetrically arranged secants.
- the respective (longer) main axis 33 extends perpendicular to the longitudinal axis 21 and perpendicular to the axis of rotation 6 of the washing drum 8.
- the smaller secondary axis 34 also extends perpendicular to the longitudinal axis 21 and parallel to the axis of rotation 6.
- each element 35, 36 has a cylindrical recess 39, 40 adapted to the respective pin 22, 24, into which the corresponding pin 22 or 24 is fitted with a press-friction fit. In the relaxed state, the diameter of the recess 39, 40 is therefore slightly smaller than the diameter of the pin 22 or 24. The pin 22 or 24 penetrate the elements 35 or 36 approximately to their full length.
- the elements 35, 36 are also seated with a press-friction fit in the corresponding support sleeve 26 or 30.
- the washing unit 1 can thus swing out relatively far in the vertical according to the directional arrow 41 and in the horizontal perpendicular to the axis of rotation 6 according to the directional arrow 43.
- the vibration and damping elements 35, 36 also serve as suspension elements and as damping elements with respect to the vertical vibration. Slipping out of the pins 22 or 24 from the assigned elements 35 or 36 is out of the question due to the press-friction fit explained, especially since the spring struts 2 are dimensioned in such a way that the guide piston 14 stops at the edge 19 even under extreme conditions Operating conditions does not occur.
- the vibration and damping elements 35, 36 are designed to be relatively long.
- the construction shown thus enables particularly good vibration and damping also in the direction of the central longitudinal axis 21.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine schwingungsfähige Abstützung für Trommelwaschmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Aus der DE-A-2 534 650 ist eine schwingungsfähige Abstützung der gattungsgemässen Art bekannt, bei der das obere Ende des Stössels jedes Federbeins in der senkrecht zur Drehachse liegenden vertikalen Ebene beidseitig gegen elastisch nachgiebige Glieder anliegt und in der zur Drehachse parallelen vertikalen Ebene steif abgestützt ist. Hierzu ist in einer oberen Traghülse ein Stopfen aus einem hart elastischem Kunststoff angeordnet, der einen sich quer zur Drehachse der Waschtrommel erstreckenden, nach unten offenen Schlitz aufweist, in dem sich das obere Ende des Stössels befindet. Der Stössel stützt sich hierbei mit seinem kugelkalottenförmigen oberen Ende gegen den mit einem entsprechenden Kreissegmentquerschnitt versehenen Deckel des Stopfens ab. Der Schlitz weist eine Breite auf, die etwa dem als Zapfen dienenden Abschnitt des Stössels entspricht, so dass bei Bewegungen dieses Zapfens längs den Seitenwänden des Stopfens Reibungskräfte zwischen dem Stopfen und dem Zapfen auftreten. In dem Schlitz sind beiderseits des Zapfens elastische Glieder angeordnet, bei denen es sich um Gummipuffer handelt. Diese elastischen Glieder werden bei Bewegungen der Führungsstange in der Horizontalen und senkrecht zur Drehachse elastisch verformt, d. h. sie lassen derartige Bewegungen zu, üben gleichzeitig aber auch mit der Grösse der Bewegung zunehmende Rückstellkräfte auf die Führungsstange aus. Diese obere Anlenkung des Federbeins ist bereits relativ einfach zu montieren und weist gute Federungs- und Dämpfungseigenschaften auf. Ihr Aufbau ist allerdings relativ kompliziert. Das jeweilige Federbein ist an seinem unteren Ende mittels zweier, von Spannelementen durchdrungenen Gummironden auf der Grundplatte abgestützt. Diese untere Anlenkung ist aufwendig aufgebaut und aufwendig zu montieren.
- Aus der DE-A-1 585 919 ist eine elastische Abstützung eines Waschaggregates einer Waschmaschine mittels Federbeinen bekannt, die oben und unten über paarweise angeordnete Gummironden eingespannt werden. Hierzu weisen die Federbeine an ihren beiden Enden jeweils Zapfen auf, die diese paarweise angeordneten Gummironden durchsetzen. Zwischen den beiden Gummironden eines Paares ist eine Halteplatte eines Auflagers angeordnet. Die Befestigung erfolgt mittels Gewindemuttern, die auf die Zapfen aufgeschraubt werden, wodurch eine Spannbefestigung erfolgt. Bei Schwingbewegungen wird jeweils eine der beiden Gummironden druckbelastet, während die andere entlastet wird. Die Zapfen durchsetzen die Gummironden mit Spiel. Diese Abstützung ist funktional ausgezeichnet, allerdings hinsichtlich des Fertigungs- und Montageaufwandes verbesserungsfähig.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung der gattungsgemässen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und einfach zu montieren ist und über gute Schwingungs- und Dämpfungseigenschaften verfügt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine einfache Steckmontage, bei der also keinerlei Verschraubungen mehr notwendig sind, ausreicht, um eine ausreichend feste Verbindung zwischen Federbein und Grundplatte einerseits und Waschaggregat andererseits herzustellen. Diese Steckverbindung hat darüber hinaus grosse schwingungstechnische Vorteile, da zum einen der Press-Reib-Sitz der Stössel im jeweiligen Schwingungs- und Dämpfungs-Element bei extremen Schwingungen zu einer Reibungsdämpfung zwischen Stössel und Schwingungselement, also zu einer entsprechend vergrösserten Dämpfung führt. Der Reib-Press-Sitz führt also über die reine Haltefunktion zu einer zusätzlichen Dämpfungsfunktion. Die Anlage der Zapfen mittels Drucklagern gegen die Schwingungs- und Dämpfungselemente führt im Verbund mit dem Reib-Press-Sitz der Zapfen in den Schwingungs- und Dämpfungselementen dazu, dass bei grossen Druckkräften aufgrund entsprechend grosser Schwingungsamplituden eine gewisse Vorspannung auf die Elemente ausgeübt wird, die zu einer Vergrösserung der Einspannwirkung zwischen dem jeweiligen Schwingungs-und Dämpfungs-Element einerseits und dem Zapfen andererseits führt. Hierdurch wird der vorstehend geschilderte Effekt noch verstärkt. Die Rundum-Abstützung des Schwingungs- und Dämpfungs-Elementes führt dazu, dass quer zur Längsrichtung der Zapfen, also quer zur Längsachse des Federbeins wirkende Schwingungs-Anteile zu einer entsprechenden Verquetschung der Schwingungs- und Dämpfungs-Elemente führen, die wiederum zu erhöhten Rückstell- und Dämpfungs-Kräften führen.
- Durch die Massnahmen nach Patentanspruch 2 wird sichergestellt, dass der Zapfen das jeweilige Schwingungs- und Dämpfungs-Element in seiner vollen Länge durchsetzen kann, also optimal geführt und gehalten ist, dass andererseits aber Kompressionen der Schwingungs- und Dämpfungs-Elemente möglich sind.
- Durch die Massnahmen nach Patentanspruch 3 wird erreicht, dass Nick- bzw. Wackelschwingungen weitestgehend unterdrückt werden, während Unwuchtschwingungen beim Durchlaufen der kritischen Drehzahl sich frei -wenn auch gedämpftausbilden können.
- Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 eine Waschmaschine mit einer Abstützung gemäss der Erfindung in schematischer Darstellung in Seitenansicht,
- Fig. 2 die Waschmaschine gemäss Fig. 1 in Vorderansicht,
- Fig. 3 eine Ausschnittvergrösserung aus Fig. 2 betreffend ein Federbein und seine Auslenkung in teilweise aufgebrochener Darstellung und
- Fig. 4 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.
- Eine Trommelwaschmaschine weist ein Waschaggregat 1 auf, das über Federbeine 2 gegenüber einem auf dem Boden 3 stehenden Grundrahmen bzw. einer Grundplatte 4 abgestützt ist.
- Das Waschaggregat 1 weist einen Laugenbehälter 5 auf, in dem eine um eine horizontale Drehachse 6 von einem am Laugenbehälter 5 angeflanschten Antriebsmotor 7 antreibbare Waschtrommel 8 angeordnet ist. Die Eingabe und Entnahme von Wäsche in die Waschtrommel 8 erfolgt durch eine an einer Stirnseite 9 des Laugenbehälters 5 angeordnete Klappe 10. Die Übertragung des Antriebs vom Antriebsmotor 7 auf die Waschtrommel 8 erfolgt in üblicher Weise mittels eines Keilriementriebes 11.
- Die Federbeine 8 weisen jeweils ein zylindrisches Rohr 12 auf, in dem koaxial ein Stössel 13 verschiebbar geführt ist. Am inneren Ende des Stössels 13 ist ein Führungskolben 14 ausgebildet, der mit ringförmigen Ausnehmungen 15 versehen sein kann, in denen Reibungselemente 16 angeordnet sind. Der Stössel 13 und der Führungskolben 14 sind einstückig aus Kunststoff gespritzt. Die Reibungselemente 16 können aus geschäumten, geschlossenzelligem Polyurethan bestehen.
- Zwischen dem Führungskolben 14 und dem Boden 17 des Rohres 12 ist eine vorgespannte Schrauben-Druckfeder 18 angeordnet. Das Rohr 12 ist an seinem stösselaustrittsseitigen Ende mit einem nach innen gezogenen, den Führungskolben 14 radial übergreifenden Rand 19 versehen, so dass der Stössel 13 nicht unbeabsichtigt aus dem Rohr 12 herausgezogen werden kann. Bei dem dargestellten Federbein 2 handelt es sich um ein sogenanntes gedämpftes Federbein. Wenn die Reibungselemente 16 nicht vorhanden sind, handelt es sich um ein ungedämpftes Federbein. Beide Arten von Federbeinen sind - soweit sie bis hier beschrieben sind - allgemein bekannt und handelsüblich (siehe DE-OS 2 534 650 entsprechend GB-PS 1 520 383).
- Bezüglich des Aufbaus und der Wirkungsweise des Stössels mit Führungskolben und Reibungselementen wird auf die DE-OS 2 942 716 (entsprechend GB-OS 2 061 427).
- Am unteren Ende des Rohres 12 ist ein flanschartiges, ringscheibenförmiges Drucklager 20 angebracht, von dem wiederum koaxial zur Mittel-Längsachse 21 des Federbeins 2 sich ein zylindrischer Zapfen 22 erstreckt.
- Am oberen freien Ende des Stössels 13 ist ebenfalls ein Drucklager 23 ausgebildet, von dem sich ein entsprechender Zapfen 24 koaxial zur Längsachse 21 nach oben erstreckt.
- An der Grundplatte 4 ist für jedes Federbein 2 ein Tragelement 25 angebracht, das im wesentlichen aus einer nach oben offenen Traghülse 26 besteht, die sich entsprechend der Längsachse 21 erstreckt. Die Traghülse weist in ihrem Boden 27 eine zur Längsachse 21 konzentrische Durchlassöffnung 28 auf, deren Durchmesser auf jeden Fall grösser ist als der Durchmesser des Zapfens 22.
- Am Laugenbehälter 5 ist ebenfalls für jedes Federbein 2 ein Tragelement 29 angebracht, das eine mit der Traghülse 26 identisch ausgebildete, nach unten offen angeordnete Traghülse 30 aufweist. Der Boden 31 dieser Traghülse 30 ist also ebenfalls mit einer Durchlassöffnung 32 versehen, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser des Zapfens 24.
- Die Traghülsen 26 und 30 haben - wie aus Fig. 4 hervorgeht - einen etwa rechteckförmigen Querschnitt, wobei - wie im vorliegenden Fall - dieser Querschnitt durch einen Kreis gebildet wird, der durch zwei zueinander parallele und symmetrisch zum Mittelpunkt angeordnete Sekanten gebildet wird. Die jeweilige (längere) Hauptachse 33 erstreckt sich senkrecht zur Längsachse 21 und senkrecht zur Drehachse 6 der Waschtrommel 8. Die kleinere Nebenachse 34 erstreckt sich ebenfalls senkrecht zur Längsachse 21 und parallel zur Drehachse 6.
- In den Traghülsen 26 und 30 sind aus Gummi bestehende Schwingungs- und Dämpfungs- Elemente 35, 36 angeordnet, deren Querschnitt dem Querschnitt der Traghülsen 26, 30 entspricht, und die jeweils um einen Abschnitt a in Richtung der Längsachse 21 über den jeweiligen Rand 37, 38 der entsprechenden Traghülse 26, 30 vorstehen. Jedes Element 35, 36 weist eine dem jeweiligen Zapfen 22, 24 angepasste, zylindrische Ausnehmung 39, 40 auf, in die der entsprechende Zapfen 22 bzw. 24 mit einem Press-Reibungs-Sitz eingepasst ist. In entspanntem Zustand ist also der Durchmesser der Ausnehmung 39, 40 geringfügig kleiner als der Durchmesser der Zapfen 22 bzw. 24. Die Zapfen 22 bzw. 24 durchsetzen die Elemente 35 bzw. 36 etwa in voller Länge.
- Die Elemente 35, 36 sitzen ebenfalls mit einem Press-Reibungs-Sitz in der entsprechenden Traghülse 26 bzw. 30.
- Beim Hochfahren der Waschtrommel 8 aus einer unterkritischen Waschdrehzahl in eine überkritische Schleuderdrehzahl treten beim Durchfahren der kritischen Drehzahl an der Waschtrommel 8 grosse Unwuchtkräfte auf, die zu einem starken Schwingen des Waschaggregats 1 führen. In der Vertikalen entsprechend dem Richtungspfeil 41 wirkende Schwingungskomponenten führen überwiegend zu Bewegungen des Stössels 13 relativ zum zylindrischen Rohr 12 und werden - soweit sie abwärts gerichtet sind - elastisch von der entsprechenden Druckfeder 18 aufgenommen und - in beiden vertikalen Richtungen - durch Reibung der Reibungselemente 16 an der Innenwand 42 des Rohres 12 gedämpft. Wenn die Reibungselemente 16 nicht vorhanden sind, dann ist regelmässig ein gesonderter Dämpfer zwischen Grundplatte 4 und Laugenbehälter 5 angelenkt, was ebenfalls allgemein üblich und bekannt ist.
- In der Horizontalen senkrecht zur Drehachse 6 entsprechend dem Richtungspfeil 43 wirkende horizontale Schwingungskomponenten führen zu Auslenkungen des Federbeins 2, und zwar entsprechend den in Fig. 3 angedeuteten Auslenkungen der Mittel-Längsachse 21 um einen Winkel a bzw. β, die in der Zeichnung stark übertrieben dargestellt sind. Sie betragen in der Praxis höchstens 5°. Da das jeweilige Federbein 2 bei den horizontalen Schwingungen entsprechend dem Richtungspfeil 43 in der Richtung der längeren Hauptachse 33 schwingt, wo mehr elastisches Material zur Verfügung steht, kann das jeweilige Federbein unten und oben verhältnismässig weit ausschwingen. Bei diesen Schwingungen wird ein Teil der Schwingungsenergie durch innere Reibung in den Schwingungs- und Dämpfungselementen 35, 36 gedämpft, während ein Teil in elastische Rückstellkräfte umgesetzt wird. Das Waschaggregat 1 kann also in der Vertikalen gemäss Richtungspfeil 41 und in der Horizontalen senkrecht zur Drehachse 6 gemäss Richtungspfeil 43 verhältnismässig weit ausschwingen. Die Schwingungs- und Dämpfungselemente 35,36 dienen bezüglich der vertikalen Schwingung auch als Federungselemente und als Dämpfungselemente. Ein Herausrutschen der Zapfen 22 bzw. 24 aus den zugeordneten Elementen 35 bzw. 36 kommt aufgrund des erläuterten Press-Reibungs-Sitzes nicht in Betracht, zumal die Federbeine 2 ohnehin so dimensioniert sind, dass ein Anschlag des Führungskolbens 14 am Rand 19 auch unter extremen Betriebsbedingungen nicht vorkommt.
- Bei Kippschwingungen des Waschaggregates 1 in Richtung der Drehachse 6 entsprechend dem Richtungspfeil 44 sind Auslenkungen des Federbeins um seine Längsachse 21 nur in ganz geringem Umfang möglich, da im Fall dieser Schwingungen in Richtung der Nebenachse 34 nur verhältnismässig wenig elastisches Dämpfungsmaterial der Elemente 35 bzw. 36 zwischen dem jeweiligen Zapfen 22 bzw. 24 und der Traghülse 26 bzw. 30 zur Verfügung steht. In dieser Richtung ist die Anlenkung der Federbeine 2 also steifelastisch.
- Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die Schwingungs- und Dämpfungs-Elemente 35, 36 verhältnismässig lang ausgebildet. Die dargestellte Konstruktion ermöglicht also eine besonders gute Schwingung und Dämpfung auch in Richtung der Mittel-Längsachse 21.
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