Die Erfindung betrifft einen Kunststofflaugenbehälter für
eine Waschmaschine umfassend ein zylinderförmig geformtes Behältnis, welches
aus einer spritzgegossenen Kunststoffmasse besteht mit einem Mantel und zumindest
mit einer Stirnwand, und wobei sich während des Spritzgießens durch aufeinander
treffende Fließfronten des Schmelzflusses der Kunststoffmasse ergebende Bindenähte
bilden.
So ist aus dem Stand der Technik gemäß der DE
10 2005 019 414 B3 ein Kunststofflaugenbehälter für eine Waschmaschine
bekannt. Bei der Herstellung des bekannten Kunststofflaugenbehälters wird in
eine Form eine Kunststoffschmelze injiziert, wobei die injizierte Kunststoffmasse
in der Form Teilströme einnimmt, welche in der Form aufeinander treffen, so
dass sich Bindenähte bilden. Um insbesondere die Bindenahtbildung begünstigend
zu beeinflussen ist hierzu beispielsweise aus der DE
10 2005 018 190 B3 ebenfalls ein Kunststofflaugenbehälter für
eine Waschmaschine sowie das Verfahren zur Herstellung des Kunststofflaugenbehälters
bekannt. Bei dieser dort beschriebenen Lösung geht es insbesondere um die begünstigende
Einbindung des Lagerkreuzes in der Stirnwand. Hierzu weist insbesondere das Lagerkreuz
Profilierungen auf, die den Schmelzfluss der Kunststoffmassen-Teilströme in
eine vorbestimmte Richtung lenken, so dass die aufeinander treffenden Fließfronten
des Schmelzflusses Bindenähte eingehen, die von der Nabe und/oder den Streben
des Lagerkreuzes beabstandet ausgebildet sind.
Beim Spritzgussprozess des Laugenbehälters kommt es zwangsläufig
an Durchbrüchen, wie zum Beispiel an der Einfüllöffnung, dem Ablaufstutzen
oder dem Motorhalter, zu diesen Bindenähten. An diesen Stellen teilt sich der
Schmelzfluss in zumindest zwei Teilströme auf, die hinter bzw. unter dem jeweiligen
Durchbruch wieder zusammentreffen, wodurch sich die Bindenaht einstellt. Diese können
in hoch beanspruchten Bereichen des Laugenbehälters eine Schwachstelle darstellen,
da diese Stelle wie eine Klebestelle wirkt und keine homogen Materialzusammensetzung
hat. Um diesen Schwachstellen gerecht zu werden, wird versucht durch Materialaufdickung
lokal die Bindenaht zu entlasten. Dabei entsteht jedoch das Problem, dass eine lokale
Aufdickung wiederum größere Eigenspannungen im Werkstoff hervorrufen.
Außerdem werden durch den großen Steifigkeitssprung im angrenzenden Bereich
der Aufdickung Biegebeanspruchungen verursacht, die sich nachteilig auswirken.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Kunststofflaugenbehälter
für eine Waschmaschine bereit zu stellen, der die geschilderten Nachteile überwindet
und eine verbesserte Stabilität aufweist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststofflaugenbehälters bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 und den Merkmalen des unhabhängigen Patentanspruchs 9 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich jeweils
aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 und 10 bis 12.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass durch
die Form der Bindenaht eine Optimierung der Belastungsaufnahmen verwirklicht wird.
Dadurch ist die Bindenaht unempfindlicher gegenüber Zug- oder Biegebelastungen,
wodurch die Stabilität erhöht wird und eine Verlängerung der Lebensdauer
des Behälters erreicht wird.
Denn die Wand des Kunststofflaugenbehälters weist im Bereich
der Bindenaht ein Profil auf, so dass die aufeinander treffenden Fließfronten
eine verzahnte Bindenaht eingehen oder bilden. Dabei ist die Bindenaht verrippt
ausgebildet, wobei die Verrippung stabförmig ausgebildet ist, und die eingeformten
Stäbe in Fließrichtung der Fließfront parallel zueinander ausgerichtet
sind. Um insbesondere das Fließbild in der hochviskosen Kunststoffschmelze
entsprechend zu beeinflussen, sind die parallel zueinander eingeformten Rippen zueinander
versetzt angeordnet, so dass sie einen überlappenden Teilbereich einnehmen.
Hierzu werden im Bauteilbereich der Bindenaht zwei Reihen versetzt angeordneter
Rippen vorgesehen. Die durch die Rippen bereitgestellte Querschnittserhöhung
führt nun dazu, dass lokal der Strömungswiderstand sinkt und der Kunststoff
dort schneller fließt, und somit gegenüber dem angrenzenden Bereich, der
die normale Wanddicke besitzt, voreilt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststofflaugenbehälters
für eine Waschmaschine zur Aufnahme einer darin drehbaren Trommel unter Verwendung
einer Spritzgussform, wobei der Kunststofflaugenbehälter eine Behälterwand
mit einem zylinderförmigen Mantel und zumindest eine den Mantel verschließende
Stirnseitenwand aufweist, und wobei der Kunststoff im zentralen Bereich der Stirnseitenwand
in die Form injiziert wird, so dass sich zumindest bereichsweise Teilströmungen
mit Fließfronten bilden, die eine Bindenaht beim Aufeinandertreffen der Fließfronten
eingehen.
Dabei werden die Teilströme durch das Profil der Behälterwand
in der Spritzgussform derart beeinflusst, dass die aufeinander treffenden Fließfronten
eine verzahnte Bindenaht bilden. Die Spritzgussform als solches ist dabei mit Verrippungen
ausgestattet, so dass in Fließrichtung des Schmelzflusses des jeweiligen Teilstromes
Strömungsdome gebildet werden, die sich in verzahnender Weise
aufeinander zu bewegen. Im Bauteil werden im Bereich der Bindenaht zwei Reihen versetzt
angeordneter Rippen vorgesehen. Die Querschnittserhöhung durch die Rippen führt
nun dazu, dass lokal der Strömungswiderstand sinkt und der Kunststoff dort
schneller fließt, und somit den angrenzenden Bereichen gegenüber voreilt.
Somit ergeben sich insbesondere im Bindungsbereich die sich verzahnenden Dome.
In einer zweckmäßigen Ausführung haben die Rippe eine
Breite von 0,5 cm bis 1 cm und sind im Abstand von 0,5 cm bis 2 cm zueinander angeordnet.
In einer weiteren Ausführung haben die Rippen jeweils eine Länge im Bereich
zwischen 4 cm bis 15 cm.
Dabei wird die Strömungsgeschwindigkeit der viskosen Kunststoffmasse
des jeweiligen Teilstromes in den zueinander parallel eingeformten Rippen erhöht.
Die Strömungsgeschwindigkeit der viskosen Kunststoffmasse des jeweiligen Teilstromes
wird durch die Formgebung der Verrippung derart beeinflusst, dass infolge der zueinander
parallel versetzt eingeformten Rippen ein Strömungsprofil hervorgerufen wird
bzw. sich einstellt, so dass sich im nicht überlappenden Bereich der Rippen
zunächst kleine Dome bilden, die sich im überlappenden Teilbereich der
Rippen in zueinander vergrößernder Dome verzahnend zusammenfügen.
Hierbei hat es sich als zweckmäßig ergeben, dass der überlappende
Teilbereich zwischen 2 und 6 cm beträgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine als Toplader ausgebildete Waschmaschine in geschnittener
Seitenansicht;
2 eine ebenfalls geschnittene Teilansicht eines Kunststofflaugenbehälters
in einer Spritzgussform;
3 eine perspektivische Darstellung eines Kunststofflaugenbehälters
mit angedeuteten aufeinander treffenden Fließfronten;
4 eine weitere Darstellung eines Kunststofflaugenbehälters
ebenfalls in der Perspektive mit angedeuteten Fließfronten im Bereich der Einfüllöffnung;
5 eine weitere Darstellung des Kunststofflaugenbehälters
gemäß der 4, mit angedeuteten Fließfronten
im Bereich des Ablaufstutzens;
6 eine Einzeldarstellung der aufeinander treffenden
Fließfronten im verrippten Bereich und
7 eine geschnittene Teilansicht der Behälterwand
ebenfalls im verrippten Bereich.
Die 1 zeigt in der Seitenansicht eine
Waschmaschine 1, in der ein Kunststofflaugenbehälter 2 angeordnet
ist. Der Kunststofflaugenbehälter 2 weist im oberen Bereich eine Einfüllöffnung
3 auf, sowie einen Ablaufstutzen 4 im unteren Bereich. In dem
Kunststofflaugenbehälter 2 ist eine im wesentlichen horizontal drehbar
gelagerte Trommel 5 angeordnet.
Die 2 zeigt eine weitere Ansicht des Kunststofflaugenbehälters
2, wobei insbesondere bei dieser Abbildung die Spritzgussform
17a, 17b zur Herstellung eines derartigen Kunststofflaugenbehälters
2 dargestellt ist. Dabei wird der flüssige Kunststoff 6 im
zentralen Bereich der Stirnseitenwand 7 injiziert. Dabei bilden sich zumindest
bereichsweise Teilströme 8.1 und 8.2 mit Fließfronten
9.1 und 9.2, die dann Bindenähte 10 beim Aufeinandertreffen
eingehen. Erkennbar wird dies insbesondere in der 3
aus der Perspektive heraus, wo sich die während des Spritzgießens einstellenden
Teilströme 8.1 und 8.2 ergeben, wie die Pfeile verdeutlichen,
deren Fließfronten 9.1 und 9.2 des Schmelzflusses der Kunststoffmasse
6 Bindenähte 10 im Bereich der punktierten Linie eingehen.
Wie in 4 und 5
dargestellt, weist die Wand 13 des Kunststofflaugenbehälters
2 im Bereich der Bindenaht 10 ein Profil auf, welches im Schnitt
(7) unterschiedliche Dicken in der Behälterwand
besitzt, so dass die aufeinander treffenden Fließfronten 9.1 und
9.2 eine verzahnte Bindenaht 10 eingehen oder bilden. In
6 ist zu erkennen, dass die Bindenaht 10 verrippt
ausgebildet ist. Die Verrippung 14, insbesondere dargestellt in der
7, ist dabei stabförmig ausgebildet, wobei die
eingeformten Rippen 14 dabei in Fließrichtung der Fließfronten
9.1, 9.2 und im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet
sind. Wie insbesondere aus der 4, 5
und 6 zu erkennen ist, sind die parallel zueinander
eingeformten Rippen 14 zueinander versetzt angeordnet, so dass sie einen
überlappenden Teilbereich 16 einnehmen.
In 5 ist dargestellt, wie die Rippen
für im wesentlichen parallel fließenden Schmelzflüsse 8.1,
8.2 optimiert ausgeführt sind. Hierbei sind die einzelnen Rippen
15 gekrümmt ausgeführt, so dass der Schmelzfluss 8.1,
8.2 auf die Rippen 15 derart trifft, dass sich die Fließfronten
9.1, 9.2 zumindest bereichsweise, im wesentlichen aufeinander
zu bewegen, so dass sich eine verzahnte Bindenaht einstellt. Mit dieser Anordnung
können aus zwei im wesentlichen parallel fließenden Schmelzflüssen
8.1, 8.2 zumindest Teilströme 8.11, 8.21
abgezweigt werden, die ihrerseits jeweils Fließfronten 9.1,
9.2 bilden, die sich aufeinander zu bewegen.
Was nun das Verfahren betrifft, so wird der erfindungsgemäße
Kunststofflaugenbehälter 2 wie folgt hergestellt. Unter Verwendung
einer Spritzgussform 17a, 17b wird dabei im zentralen Bereich,
wie dies in der 2 zu erkennen ist, in der Stirnseitenwand
7 der Kunststoff 6 in die Form 17a, 17b injiziert.
Dabei stellen sich in der Form 17a, 17b Teilströme
8.1 und 8.2 bedingt durch Unstetigkeiten, wie z. B. Öffnungen
3, 4, in der Form 17a, 17b ein, mit Fließfronten
9.1 und 9.2, die eine Bindenaht 10 beim Aufeinandertreffen
eingehen. Dabei werden die Teilströme 8.1 und 8.2 in dem
Bereich, in dem sich die Bindenaht 10 einstellt, durch das Profil der Behälterwand
13, insbesondere zu erkennen in der 7, in
der Spritzgussform 17a, 17b derart beeinflusst, dass die aufeinander
treffenden Fließfronten 9.1 und 9.2 eine verzahnte Bindenaht
10 bilden.
Die Spritzgussform 17a, 17b besitzt in den Bereichen,
in denen sich die Bindenähte 10 einstellen, Vertiefungen, die die
Verrippungen 14 in der Behälterwand 13 anformen. Der erhöhte
Querschnitt der jeweiligen Rippe 15 führt dazu, dass sich in Fließrichtung
der Fließfronten 9.1 bzw. 9.2 des jeweiligen Teilstromes
8.1, 8.2 Strömungsdome 18.1 und 18.2 einstellen,
wie dies in der 6deutlich wird. Diese Strömungsdome
18.1 und 18.2 bewegen sich in verzahnender Weise ineinander. Dabei
ist zu erkennen, dass sich die aufeinander zu bewegenden Fließfronten
9.1 und 9.2 zunächst noch parallel verlaufend ausbreiten.
Dabei wird die Strömungsgeschwindigkeit der viskosen Kunststoffmasse
6 des jeweiligen Teilstromes 8.1 bzw. 8.2 in den zueinander
parallel eingeformten Rippen 14 erhöht, so dass die Strömungsgeschwindigkeit
der viskosen Kunststoffmasse 6 des jeweiligen Teilstromes 8.1
bzw. 8.2 derart beeinflusst wird, dass infolge der zueinander parallel
versetzt angeordneten Rippen 14 ein Strömungsprofil hervorgerufen
wird, welches im nicht überlappenden Bereich der Rippen 14 zunächst
kleine Dome 18.1 bzw. 18.2 bildet, ebenfalls in der
7 zu erkennen, die sich im Überlappungsbereich
16 der Rippen 14 zu verzahnenden größeren Domen
18.1 und 18.2 zusammenfügen.