ES2218044T3 - Amortiguador. - Google Patents

Abstract

Amortiguador (5, 23), especialmente para lavadoras con programa de centrifugado, con a) una carcasa (11, 24) tubular que presenta un eje central longitudinal (12, 25), b) una varilla (13, 26) que se puede desplazar en la carcasa (11, 24) y que sale de un extremo de la misma, c) elementos de fijación (18, 27, 31) dispuestos respectivamente en el extremo libre de la carcasa (11, 24) y de la varilla (13, 26), d) una unidad de amortiguación de fricción para generar una amortiguación de fricción entre la carcasa (11, 24) y la varilla (13, 26), y e) un dispositivo de medición de la posición de la varilla para detectar la profundidad de entrada T de la varilla (13, 26) en la carcasa (11, 24) que presenta i) un primer elemento de medición asignado a la carcasa (11, 24) o a la unidad de amortiguación de fricción, y ii) un segundo elemento de medición conectado con la varilla (13, 26) para la cooperación eléctrica y/o magnética con el primer elemento de medición, pudiendo introducirse el primer elemento de medición y el segundo elemento de medición uno dentro del otro, caracterizado porque f) el dispositivo de medición de la posición de la varilla presenta una unidad de evaluación (52) conectada de forma electroconductora con el primer elemento de medición y el segundo elemento de medición para transmitir señales eléctricas y para recibir y procesar señales eléctricas para determinar la profundidad de entrada T, y g) en la zona de una modificación predefinida de la profundidad de introducción T, la varilla (13, 26) se puede desplazar respecto a la carcasa (11, 24) sin fricción estática pero de forma amortiguada por un fluido.

Description

Amortiguador.

La invención se refiere a un amortiguador, especialmente para lavadoras con programa de centrifugado, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Por el documento DE2204325C2 se conoce una lavadora de tambor con tubos telescópicos con muelles o amortiguadores de fricción para amortiguar las vibraciones del grupo de lavado. Estos presentan respectivamente una carcasa con una varilla guiada de forma deslizable en la misma. Para determinar la profundidad de entrada de la varilla, ésta está hueca y prevista con un imán permanente. A la carcasa del amortiguador está preconectado, en el sentido de salida de la varilla, una bobina anular que rodea la varilla y que es capaz de detectar la posición del imán permanente en la bobina anular. Mediante este dispositivo conocido es posible determinar una profundidad de entrada crítica, predefinida de la varilla, a la que se interrumpa, por ejemplo, el programa de centrifugado debido a vibraciones especialmente fuertes. Por tanto, el resultado sólo es digital. Un inconveniente de esta disposición es que la posición de la varilla no se puede determinar de forma continua. Además, debido a la bobina predispuesta en la carcasa resulta una disposición total más larga. Otro inconveniente es que no es posible determinar la carga adicional del grupo de lavado, porque a consecuencia de la gran fricción estática entre el forro de fricción y la carcasa, la profundidad de entrada no es una medida de la carga adicional.

La invención tiene el objetivo de proporcionar un amortiguador con una carcasa y con una varilla guiada de forma deslizable en la misma, en el que la profundidad de entrada de la varilla en la carcasa pueda determinarse de la manera más sencilla posible, pudiendo determinarse a partir de la misma la fuerza de empuje de entrada que actúa sobre la varilla.

El objetivo se consigue mediante las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1. El núcleo de la invención consiste en que con la carcasa y la varilla está unido un elemento de medición, respectivamente, cuya posición relativa entre ellos se determina por una interacción eléctrica, presentando la varilla, a lo largo de una parte de la profundidad de entrada, una carrera en vacío libre de fricción estática. Esto permite medir, por ejemplo, el peso de la ropa seca y del agua en el estado de reposo y/o detectar desequilibrios dinámicos durante el servicio. Los movimientos de la varilla en relación con la unidad de fricción y amortiguación están amortiguadas por un fluido.

Otras configuraciones ventajosas de la invención resultan de las reivindicaciones subordinadas.

Algunas características y detalles adicionales de la invención resultan de la descripción con la ayuda del dibujo. Muestran:

la figura 1 una lavadora de tambor representada esquemáticamente en alzado lateral con tubos telescópicos con muelles,

la figura 2 una lavadora de tambor según la figura 1 en vista frontal,

la figura 3 una lavadora de tambor representada esquemáticamente en alzado lateral con amortiguadores de fricción,

la figura 4 una lavadora de tambor según la figura 3 en vista frontal,

la figura 5 un corte longitudinal del tubo telescópico con muelle según la figura 1 y

la figura 6 un corte longitudinal de un amortiguador de fricción según la figura 3.

La lavadora de tambor representada en las figuras 1 y 2, con un eje 1 de tambor horizontal, presenta un grupo de lavado 2 con capacidad para vibrar con un motor de accionamiento 3 que acciona un tambor de lavado no representado en detalle, a través de un accionamiento por correa 4. Otros componentes unidos con el grupo de lavado 2, por ejemplo, un engranaje, no están representados para mayor facilidad. El grupo de lavado 2 con capacidad para vibrar está apoyado a través de dos tubos telescópicos con muelles 5 que se describirán más detalladamente más adelante, frente a un bastidor 7 de máquina apoyado en el suelo 6, que forma un cuadro base. Una carcasa 8 de lavadora, que rodea el grupo de lavado 2, está apoyada frente al bastidor 7 de máquina y unida con éste. La introducción y la extracción de la ropa se efectúan por una puerta 10 dispuesta en un lado frontal 9 del grupo de lavado 2. Cada tubo telescópico con muelles 5 presenta una carcasa tubular 11 con un eje central longitudinal 12, en la que está guiada de forma coaxial y deslizable una varilla 13. En la zona del extremo libre de la varilla 13 está fijado un tope 14. Un resorte helicoidal de compresión 15 pretensado que rodea el tramo de la varilla 13 que está situada fuera de la carcasa 11, está apoyado frente al tope 14, por una parte, y frente al extremo de la carcasa 11, situado en el lado de salida de la varilla, por otra parte, de modo que la varilla 13 pueda introducirse en la carcasa 11 en contra de la fuerza del resorte 15. En el extremo libre de la varilla 13 está prevista una articulación elástica 16. Esta presenta un cojinete 17 unido con el grupo de lavado 2 que está atirantado con la varilla 13 a través de bloques 18 elásticos. De la misma manera, el extremo libre de la carcasa 11 está articulada con el bastidor 7 de la máquina.

La lavadora de tambor según las figuras 3 y 4 se distingue de aquella según las figuras 1 y 2 porque el grupo de lavado 2 está suspendido en la carcasa 8 de la máquina mediante resortes helicoidales de compresión 19. Los resortes helicoidales de compresión 19 están montados, por una parte, en ojales 20 montados en la zona superior del grupo de lavado 2. Por otra parte, están suspendidos en ojales 21 realizados en la placa de recubrimiento 22 de la carcasa 8 de la máquina. En el lado inferior del grupo de lavado 2, en el sentido longitudinal, de forma centrada, están dispuestos dos amortiguadores de fricción 23 que se describen más detalladamente a continuación y que están unidos con el bastidor 7 de la máquina. Cada amortiguador de fricción 23 presenta una carcasa cilíndrica 24 con un eje longitudinal central 25 en el que está guiado de forma coaxial y deslizable una varilla 26. La varilla 26 presenta en su extremo libre un casquillo articulado 27 como elemento de articulación, mediante el cual el amortiguador de fricción 23 está montado en un cojinete 28 en el grupo de lavado 2, de tal forma que el amortiguador de fricción 23 pueda girar alrededor de un eje de giro 29 en relación con el grupo de lavado 2 que se extiende paralelamente respecto al eje 1 del tambor. En el extremo exterior 30 de la carcasa 24, asimismo está dispuesto un casquillo articulado 31, cuyo eje giratorio 32 cruza, al igual que el eje de giro 29, perpendicularmente el eje central longitudinal 25. Con dicho casquillo articulado 31, el amortiguador de fricción 23 se monta en un cojinete 33 en el bastidor 7 de la máquina, de tal forma que el eje de giro 32 se extienda también paralelamente respecto al eje 1 del tambor.

A continuación, se describe detalladamente la estructura del tubo telescópico con muelle 5 haciendo referencia a la figura 5. En el extremo de la varilla 13, situado en el espacio interior 34 de la carcasa 11 está previsto un émbolo amortiguador de fricción 35 dotado de una cavidad 36 anular en la que está dispuesto un elemento de fricción 37.

El elemento de fricción 37 se compone de un plástico espumado de poros abiertos, por ejemplo, poliuretano o poliamida. El plástico espumado sirve de medio de retención para un líquido magneto-reológico tal como se conoce, por ejemplo, por los documentos US5,382,373 o US5,578,232. La estructura básica de una amortiguación de fricción magneto-reológica aplicada en un amortiguador de fricción se conoce por el documento WO99/22162, a cuya figura 5 y descripción correspondiente se hace referencia explícitamente. El émbolo amortiguador 35 presenta dentro del elemento de fricción 37, en la dirección del eje central longitudinal 12, dos bobinas 38, 39 dispuestas una detrás de otra. Fuera de las bobinas 38, 39 se compone de un material ferromagnético que forma el núcleo de los mismos.

El émbolo amortiguador 35 está montado sobre la varilla 13 con una carrera en vacío. Para este fin, el émbolo amortiguador 35 está previsto en su interior con un cilindro amortiguador hidráulico 40 cilíndrico anular, en el que está dispuesto un émbolo amortiguador hidráulico 41, preferentemente de plástico, fijado en la varilla 13 en la dirección del eje 12, siendo deslizable junto con la varilla 13. Entre el émbolo 41 y la pared interior 42 del cilindro 40 está realizada una ranura de choque 43 que no se aprecia en el dibujo. El cilindro 40 o al menos su pared interior 42 se compone, preferentemente, de plástico. El cilindro 40 delimita un espacio interior 44 del que cerca de su fondo 45 sale un canal de compensación 46 que desemboca en una cámara de compensación 47 que rodea a uno de los cilindros 40. Dicha cámara de compensación 47 está cerrada, en el lado que mira hacia la varilla 13, con un fondo de compensación 48 en forma de fuelle que, por una parte, está dispuesto muy cerca del émbolo de amortiguación 35 y, por otra parte, en la varilla 13, de modo que este fondo de compensación 48 pueda seguir los movimientos de la varilla 13 respecto al émbolo de compensación 35 y compensar al mismo tiempo diferentes volúmenes de la cámara de compensación 47. El cilindro 40 y la cámara de compensación 47 están llenos de un fluido amortiguador, especialmente un aceite hidráulico normal. Entre el émbolo amortiguador hidráulico 41 y el fondo 45 del cilindro amortiguador hidráulico 40 está dispuesto un muelle de retroceso 49 que está dimensionado y ajustado de tal forma que en la posición de reposo del émbolo de amortiguación 35 respecto a la varilla 13 ponga a ésta en una posición en la que el émbolo de amortiguación hidráulica 41 se encuentre en una posición centrada en el espacio interior 44 del cilindro de amortiguación hidráulica 40.

Asimismo, el tubo telescópico con muelles 5 presenta un dispositivo de medición de la posición de la varilla para detectar la profundidad de entrada T de la varilla 13 en la carcasa 11. El dispositivo de medición presenta un transmisor 50 configurado de forma cilíndrica anular, que va fijado al émbolo de amortiguación hidráulica 41, es decir en una asignación espacial fija respecto a la varilla 13. El transmisor 50 se compone de metal, especialmente de hierro u otro material ferromagnético. Según esta forma de realización, las bobinas 38, 39 forman parte del dispositivo de medición. Las bobinas 38, 39 están conectadas, a través de líneas de conexión eléctrica 51, con una unidad de evaluación 52.

En caso de estar prevista sólo una bobina 38/39, en el dispositivo de medición se trata de un llamado transductor inductivo de desplazamiento. En este caso, al insertarse el transmisor 50 en el interior de la bobina 38/39, se modifica la inductividad de la misma. La evaluación de la inductividad de la bobina 38/39 se realiza en un puente de cuarto generalmente conocido en la electrotecnia.

Si - tal como está representado - estén previstas dos bobinas 38, 39, el dispositivo de medición es una llamada bobina de choque diferencial. En las líneas de conexión se aplica o se toma una señal eléctrica. Por el desplazamiento del transmisor 50 dentro de las bobinas 38, 39, se modifica la inductividad de las mismas. A lo largo del 80%, aproximadamente, de la extensión de las bobinas 38, 39 en la dirección del eje 12, existe una relación sustancialmente lineal entre una modificación de la profundidad de entrada T y la inductividad. La bobinas 38, 39 se extienden al menos por la zona del cilindro 40, a lo largo de la cual se pueda desplazar la varilla 13 con el émbolo 41.

La evaluación de la profundidad de entrada T sobre la modificación de inductividad requiere que el transmisor 50 se componga de un material ferromagnético, por ejemplo, de hierro/acero. Si tiene lugar una evaluación de la profundidad de entrada T por un efecto de corriente parásita, el transmisor 50 debería componerse de un material no ferromagnético, pero electroconductivo, es decir, por ejemplo, de aluminio.

Para el funcionamiento de la lavadora, el grupo de lavado 2 se carga en primer lugar con ropa. Entonces, la varilla 13 desciende a la carcasa 11 sin arrastrar al émbolo de amortiguación 35. El émbolo de amortiguación hidráulica 41 se mueve durante ello en la dirección del fondo 45 del cilindro hidráulico 44. Este movimiento de introducción está amortiguado hidráulicamente, pero sin fricción estática. El émbolo de amortiguación 35 debería bloquearse total o parcialmente mediante una excitación correspondientemente solapada de las bobinas 38, 39 en la carcasa 11, porque por una excitación correspondiente de las bobinas 38, 39, la fuerza de fricción estática entre el elemento de fricción 37 y la pared interior 53 de la carcasa 11 se hace muy grande debido al efecto magneto-reológico conocido. En cualquier caso, la fuerza de fricción estática debería ser mayor que la fuerza transmitida por la varilla 13 al émbolo de amortiguación 41, entre otras cosas para que los impulsos que se producen al introducir ropa no provoquen ningún desplazamiento del émbolo 35.

Mediante la evaluación de la señal originada por la entrada de la varilla 13 en el émbolo de amortiguación 35 en la unidad de evaluación 52, se puede determinar el peso de la cantidad de ropa introducida en el grupo de lavado 2, porque se conoce la característica de amortiguación total del grupo de lavado, incluyendo el apoyo amortiguado.

Mediante un desacoplamiento adecuado por una parte de las corrientes necesarias para la excitación de las bobinas 38, 39 y de las señales originadas en la unidad de evaluación 52 por los movimientos relativos del transmisor 50 hacia las bobinas 38, 39, también durante el funcionamiento de la lavadora se puede conseguir una adaptación de las fuerzas de fricción entre el elemento de fricción 37 y la pared interior 53 de la carcasa 11, al influir de la manera deseada en la excitación de las bobinas 38, 39.

El amortiguador de fricción según la figura 6 corresponde en gran medida al tubo telescópico con muelles según la figura 5. Si existen piezas idénticas, en la figura se usan las mismas cifras de referencia que en la figura 5; en este caso, no se requiere una nueva descripción. La diferencia esencial entre el amortiguador de fricción según la figura 6 y el tubo telescópico con muelles según la figura 5 consiste en que el dispositivo de medición está separado completamente del émbolo de amortiguación 35. En el fondo superior 54 de la carcasa 24 está dispuesto fijamente un transmisor 55 que corresponde al transmisor 50. En la varilla 26 está instalada como parte del dispositivo de medición una bobina 56 que rodea a la misma, estando unida, a través de líneas de conexión 57, con la unidad de evaluación 52. Las bobinas 38, 39 sirven exclusivamente para generar un campo magnético para modificar las características de fricción del elemento de fricción 37. Son alimentadas de corriente a través de una línea de alimentación eléctrica 58.

El modo de acción es el mismo como el que se ha descrito en relación con el tubo telescópico con muelle 5. Lo decisivo es que el dispositivo de medición con la bobina 56 y el transmisor 55 está desacoplado totalmente de las bobinas magnéticas 38, 39. También aquí, es aplicable que la extensión axial de la bobina 56 debe corresponder al menos al recorrido axial máximo del émbolo 41 en el cilindro 40, teniendo que inmovilizarse el émbolo de amortiguación 35 en la carcasa mediante la excitación correspondiente de las bobinas 38, 39 también durante la carga de ropa.

También es posible realizar la disposición de la bobina 56 con un tubo telescópico con muelle 5, y el uso doble de las bobinas 38, 39 en un amortiguador de fricción 23.

Claims (8)

1. Amortiguador (5, 23), especialmente para lavadoras con programa de centrifugado, con

a)

una carcasa (11, 24) tubular que presenta un eje central longitudinal (12, 25),

b)

una varilla (13, 26) que se puede desplazar en la carcasa (11, 24) y que sale de un extremo de la misma,

c)

elementos de fijación (18, 27, 31) dispuestos respectivamente en el extremo libre de la carcasa (11, 24) y de la varilla (13, 26),

d)

una unidad de amortiguación de fricción para generar una amortiguación de fricción entre la carcasa (11, 24) y la varilla (13, 26), y

e)

un dispositivo de medición de la posición de la varilla para detectar la profundidad de entrada T de la varilla (13, 26) en la carcasa (11, 24) que presenta

i)

un primer elemento de medición asignado a la carcasa (11, 24) o a la unidad de amortiguación de fricción, y

ii)

un segundo elemento de medición conectado con la varilla (13, 26) para la cooperación eléctrica y/o magnética con el primer elemento de medición, pudiendo introducirse el primer elemento de medición y el segundo elemento de medición uno dentro del otro,

caracterizado porque

f)

el dispositivo de medición de la posición de la varilla presenta una unidad de evaluación (52) conectada de forma electroconductora con el primer elemento de medición y el segundo elemento de medición para transmitir señales eléctricas y para recibir y procesar señales eléctricas para determinar la profundidad de entrada T, y

g)

en la zona de una modificación predefinida de la profundidad de introducción T, la varilla (13, 26) se puede desplazar respecto a la carcasa (11, 24) sin fricción estática pero de forma amortiguada por un fluido.

2. Amortiguador (5, 23) según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer elemento de medición o el segundo elemento de medición presenta al menos una bobina (38, 39, 56).

3. Amortiguador (5, 23) según la reivindicación 2, caracterizado porque están previstas dos bobinas (38, 39).

4. Amortiguador (5, 23) según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el elemento de medición que no presenta ninguna bobina está realizado como transmisor (50, 55) de metal.

5. Amortiguador (5, 23) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad de amortiguación de fricción está constituida por un émbolo de amortiguación (35) dispuesto de forma limitadamente deslizable en la varilla (13, 26).

6. Amortiguador (5, 23) según la reivindicación 5, caracterizado porque en el émbolo de amortiguación (35) está realizado un deslizamiento de la varilla (13, 26) respecto al émbolo de amortiguación (35) de amortiguadores hidráulicos que amortiguan por un fluido.

7. Amortiguador (5, 23) según la reivindicación 5, caracterizado porque el émbolo de amortiguación (35) presenta un elemento de fricción (37) previsto con un medio magneto-reológico, cuya fricción respecto a la pared interior (53) de la carcasa (11, 24) se puede modificar mediante un campo magnético ajustable mediante una bobina (38, 39).

8. Amortiguador (5, 23) según la reivindicación 7, caracterizado porque la al menos una bobina (38, 39) del dispositivo de medición de la posición de la varilla sirve también como bobina para generar el campo magnético.