Пластиковый бак для стирального раствора стиральной или стирально-сушильной машины, а также способ изготовления такого бака

ПЛАСТИКОВЫЙ БАК ДЛЯ СТИРАЛЬНОГО РАСТВОРА СТИРАЛЬНОЙ ИЛИ СТИРАЛЬНО-СУШИЛЬНОЙ МАШИНЫ, А ТАКЖЕ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО БАКА Изобретение относится к пластиковому баку для стирального раствора стиральной машины, задняя стенка (12) которого изготовлена по меньшей мере из двух различных твердых пластиковых компонентов и содержит опорное гнездо (1) для цапфы вала стирального барабана, изготовленное из высокопрочного материала. При этом задняя стенка (12) бака для стирального раствора изготовлена в виде единой детали. Изобретение относится также к способу изготовления такого бака для стирального раствора.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: БСХ БОШ УНД СИМЕНС ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ (DE) 016977 Область техники Изобретение относится к стиральной или стирально-сушильной машине с пластиковым баком для стирального раствора, который в целом состоит из двух пластиковых компонентов. В дальнейшем будет описываться только стиральная машина, однако это не исключает применимости изобретения и к стирально-сушильной машине. Уровень техники В частности, изобретение может применяться в стиральных машинах с фронтальной загрузкой. Такие машины с фронтальной загрузкой отличаются тем, что стиральный барабан, который может вращаться в баке для стирального раствора, ориентирован в целом горизонтально и опирается с одной стороны на вращающуюся цапфу. Для опоры вращающейся цапфы по центру задней стенки бака для стирального раствора расположено опорное гнездо. Вращающаяся цапфа непосредственно или с помощью ременного шкива соединена с двигателем, который приводит стиральный барабан во вращение снаружи. Учитывая одностороннюю опору крепления барабана, в упомянутых машинах с фронтальной загрузкой предъявляются особо высокие требования к механической прочности. В частности, при отжиме в зависимости от частоты вращения стирального барабана и загрузки барабана развиваются особенно большие скручивающие и изгибающие усилия. Силы, которые передаются от стирального барабана с односторонней опорой крепления через опорное гнездо вращающейся цапфы на бак для стирального раствора, сильнее всего нагружают заднюю стенку в области опорного гнезда. Прилагаемые усилия должны восприниматься опорным гнездом и передаваться на обширные внешние области задней стенки или распределяться по ним. Бак для стирального раствора должен быть сконструирован таким образом, чтобы все области задней стенки обладали достаточной механической прочностью, соответствующей специфическим нагрузкам. Так как механическая нагрузка задней стенки бака для стирального раствора максимальна в области опорного гнезда и уменьшается по направлению от опорного гнезда через торцевую стенку к обечайке бака, то с точки зрения экономичности производства баков для стирального раствора необходимо следить за тем, чтобы размеры отдельных областей задней стенки не были избыточными. Расход материала на каждый бак для стирального раствора должен быть ограничен функционально необходимой величиной. Из уровня техники помимо баков для стирального раствора, задняя стенка которых усилена металлической опорной крестовиной (например, ЕР 1528136 А 2), известны баки для стирального раствора, в которых в целях усиления задней стенки используется высокопрочный пластик. Отказ от использования металлической опорной крестовины позволяет упростить технологию изготовления бака для стирального раствора и значительно снизить технические, организационные и финансовые расходы на производство. Кроме того, таким образом можно избежать риска, связанного с применением материалов с сильно различающимися физическими свойствами в баке для стирального раствора с металлической опорной крестовиной. Различные коэффициенты расширения и различная теплопроводность металла и пластика обуславливают возникновение значительных напряжений после заливки опорной крестовины в задней стенке бака для стирального раствора, следствием чего могут быть трещины в пластмассе. В качестве примера бака для стирального раствора, изготовленного с использованием двух различных пластиковых компонентов, следует упомянуть патентную заявку WO 2004/042133. Описанный в ней бак для стирального раствора содержит металлическую опорную чашу с элементом из прочного высококачественного пластика. Пластик отливается под давлением в соответствии с известным методом. Металлическая опорная чаша и пластиковый элемент образуют конструктивный узел. На следующем технологическом этапе выполняется отливка обечайки бака для стирального раствора. Материалом для обечайки бака служит менее прочная пластмасса, которая значительно дешевле. Недостаток этой конструкции заключается в том, что стабилизирующее действие дополнительного элемента из прочного пластика ограничено областью опорного гнезда. В частности, прочный пластик не оказывает влияния или влияет лишь незначительно на стабильность задней стенки бака для стирального раствора. Также известны пластиковые баки для стирального раствора, в которых в целях стабилизации торцевой стенки снаружи устанавливается дополнительный стабилизирующий компонент, изготовленный из более прочного и качественного пластика по сравнению с материалом обечайки бака для стирального раствора. Стабилизирующий компонент и торцевая стенка бака для стирального раствора изготавливаются методом литья под давлением и свариваются друг с другом. На известном стабилизирующем компоненте и/или торцевой стенке сформированы ребра жесткости, выполненные направленными друг к другу таким образом, что спинки ребер жесткости на всем своем протяжении прилегают к противоположной поверхности без зазоров. Бак для стирального раствора, описанный последним, отличается высокой прочностью. Благодаря выбору количества сформированных ребер жесткости и их различных размеров, а также возможности формировать ребра жесткости по выбору на стабилизирующем компоненте или торцевой стенке, при эффективном расходе материала можно изготовить бак для стирального раствора, прочность которого-1 016977 будет ориентирована на специфические нагрузки при эксплуатации стиральной машины. Недостаток последнего бака для стирального раствора заключается в том, что детали, изготовленные методом литья под давлением, впоследствии должны соединяться друг с другом, причем на первом этапе детали позиционируются друг относительно друга, а затем свариваются. Способы сварки известны и хорошо освоены. При изготовлении бака для стирального раствора существенный недостаток состоит при этом в том, что помимо литья под давлением необходимо использовать вторую технологию, для которой требуются дополнительные устройства. Сущность изобретения Задачей изобретения является разработка бака для стирального раствора, состоящего из двух различных пластмасс, с улучшенными по сравнению с уровнем техники прочностными качествами, а также способа изготовления такого бака для стирального раствора. В частности, задачей изобретения является разработка бака для стирального раствора, при изготовлении которого можно свести к минимуму технологические затраты и затраты на используемые материалы. Согласно изобретению задача решается признаками, раскрываемыми в одном из независимых пунктов формулы изобретения. Преимущественные варианты исполнения изобретения раскрываются в соответствующих последующих зависимых пунктах формулы, признаки которых могут применяться по отдельности или в произвольных комбинациях друг с другом или с признаками соответствующего независимого пункта формулы. Пластиковый бак для стирального раствора по изобретению содержит заднюю стенку, выполненную по меньшей мере из двух различных твердых пластиковых компонентов, имеет усиленные области и содержит опорное гнездо для цапфы вала стирального барабана, изготовленное из высокопрочного материала, при этом задняя стенка изготавливается в виде единой детали путем заливки в пресс-форму указанных компонентов со сдвигом по времени, причем усиленные области задней стенки выполнены в виде сэндвич-конструкции таким образом, что внешние слои сэндвич-конструкции состоят из высокопрочного пластика, а слой, расположенный между ними, из менее прочного пластика. Бак для стирального раствора согласно изобретению обладает требуемой механической прочностью, отвечающей всем возможным нагрузкам во всех областях, причем ни одна из областей не имеет избыточных размеров. Особое преимущество изобретения заключается в том, что для изготовления бака для стирального раствора применяется только одна технология, а именно технология литья под давлением. Еще одно значительное преимущество заключается в том, что стоимость используемых пластиковых материалов может быть сведена к минимуму. Бак для стирального раствора, сконструированный согласно изобретению, по меньшей мере, местами выполнен в виде сэндвич-компонента, то есть состоит из двух внешних слоев высокопрочного пластика и промежуточного слоя дешевого и менее прочного пластика. Предложенная конструкция оказалась особенно стабильной и особенно эффективной в отношении стоимости использованных материалов. Преимущественно задняя стенка бака выполнена таким образом, что доля высокопрочного пластика преобладает в области опорного гнезда и уменьшается в направлении к обечайке бака. Опытным путем обнаружилось, что в качестве материала для областей, подвергающихся особо высоким нагрузкам, особенно хорошо подходит армированный стекловолокном полипропилен. В качестве промежуточного материала, а также материала для торцевой стенки и обечайки благоприятным вариантом, в частности в отношении стоимости, является армированный тальком полипропилен. Оба пластиковых компонента хорошо поддаются обработке методом литья под давлением, в местах перехода не возникает никаких трудностей. Бак для стирального раствора предложенной конструкции в любом случае может быть выполнен таким образом, что он сможет выдерживать значительные механические нагрузки, которые во время работы стиральной машины передаются от стирального барабана на заднюю стенку бака для стирального раствора. В частности, благодаря выбору размеров высокопрочных слоев и их протяженности в радиальном направлении наружу от опорного гнезда можно изготовить бак для стирального раствора любого размера и типа, прочность которого будет в точности соответствовать различным нагрузкам отдельных областей, возникающим при работе стиральной машины. Особое преимущество бака для стирального раствора согласно изобретению заключается в том, что задняя стенка бака для стирального раствора полностью изготавливается в ходе одного процесса литья под давлением. Технология литья под давлением известна и может быть освоена без проблем. Различные пластиковые компоненты подаются в процессе изготовления последовательно, причем сначала отливаются более прочные пластиковые компоненты. Сэндвич-конструкция образуется в ходе процесса изготовления. При этом используется эффект, согласно которому пластик быстрее охлаждается у стенок пресс-формы, теряет вследствие этого свою текучесть и прилипает к стенкам пресс-формы. При последующей заливке второго, менее прочного пластикового компонента в пресс-форму еще текучий пластик первого компонента вытесняется из внутренней области и выдавливается радиально наружу. Пространство между пластиком, отвердевшим на форме, заполняется менее прочной и более дешевой пластмассой. Предметом изобретения является также способ изготовления пластикового бака, согласно которому заднюю стенку бака изготавливают в пресс-форме в виде единой детали, причем в пресс-форму заливают-2 016977 по меньшей мере два различных пластиковых компонента со сдвигом по времени, причем сначала заливают высокопрочный пластиковый компонент, а затем - менее прочный пластиковый компонент. Преимущественно количество каждого из пластиковых компонентов, подаваемых в пресс-форму в единицу времени, регулируют, а пластиковые компоненты в процессе их заливки равномерно распределяют симметрично оси барабана. За счет управления процессом литья под давлением можно плавно менять радиальную протяженность и толщину внешних слоев из высокопрочного материала в областях сэндвич-конструкции. Управлению в процессе подлежит количество пластика, заливаемое в единицу времени, а также временная задержка заливки второго пластикового компонента. Краткое описание чертежей Ниже приводится на основании примера подробное описание бака для стирального раствора согласно изобретению и способа его изготовления со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображена задняя стенка бака для стирального раствора в разрезе. Осуществление изобретения На чертеже в разрезе по плоскости, перпендикулярной оси 7 барабана, представлен вариант исполнения задней стенки бака для стирального раствора согласно изобретению, изготовленной как одно целое методом литья под давлением. Задняя стенка бака для стирального раствора содержит заднюю торцевую стенку бака для стирального раствора с опорным гнездом для вала барабана, область 5 перехода к цилиндрической обечайке бака для стирального раствора и приемный элемент 6 для сборки и прикручивания обечайки бака для стирального раствора, а также сформированные концентрические ребра 10 жесткости. В целях упрощения чертежа на фигуре не показаны также имеющиеся радиальные и меандрообразные ребра жесткости. Толщина задней стенки 12 и высота ребер уменьшается, как показано на чертеже, от опорного гнезда 2 в направлении обечайки 5 бака. Область задней стенки в виде сэндвич-конструкции 11, характерная для предлагаемого изобретения, имеет в данном примере круглую форму и установлена симметрично относительно оси 7 барабана. Области 3 из высокопрочного пластика на чертеже заштрихованы, а области 4 из менее прочного пластика - закрашены серым цветом. Задняя стенка бака для стирального раствора полностью изготавливается методом литья под давлением, причем на первом этапе заливается более прочный и качественный пластик, а после этого заливается второй, менее прочный пластиковый компонент. За счет управления процессом литья под давлением можно точно установить радиальную протяженность и толщину слоев из высокопрочного пластика в областях сэндвич-конструкции 11. Например, толщина материала верхних слоев 3 из высокопрочного пластика плавно уменьшается в направлении наружу. Различная, уменьшающаяся в радиальном направлении наружу толщина материала является средством, позволяющим выполнить отдельные области бака для стирального раствора таким образом, чтобы их стабильность обеспечивалась в точности на необходимом уровне, а размеры не были избыточными. Помимо уже перечисленных преимуществ применение способа согласно изобретению позволяет изготавливать баки для стирального раствора различной прочности при помощи одних и тех же прессформ. В частности, при использовании уже существующих пресс-форм баки для стирального раствора требуемой прочности могут быть получены за счет всего лишь соответствующего управления процессом литья под давлением. Представленная в примере круглая форма области сэндвич-конструкции 11 может быть простым способом изготовлена за счет того, что при литье под давлением пластик подается с равномерным распределением симметрично оси 7 барабана. На чертеже это условно показано стрелками 9 одинаковой толщины, обозначающими направление литья. В известных вариантах исполнения прочность пластикового бака для стирального раствора определяется толщиной задней стенки 12 и ребер 10 жесткости, использованием различных материалов для ребер 10 жесткости и задней стенки 12, а также расположением, формой и количеством сформированных ребер 10 жесткости, в частности их высотой и шириной. При использовании способа согласно изобретению открываются дополнительные возможности влияния на прочность бака для стирального раствора. На стабильность бака для стирального раствора можно повлиять путем расширения области 11, изготовленной из высокопрочного пластика, и изменения толщины внешних слоев 3 в этой области 11. Оба параметра (радиальная протяженность и толщина слоя) могут регулироваться путем соответствующего управления процессом изготовления, то есть путем управления процессом литья под давлением. В процессе литья под давлением регулируется количество пластикового компонента, подаваемое за единицу времени, а также задержка и скорость заливки второго пластикового компонента. Оба параметра легко регулируются при помощи управления работой поршня для подачи пластика. Поскольку как количество пластиковых компонентов, подаваемое за единицу времени, так и задержка заливки второго пластикового компонента может изменяться плавно, то оба параметра, определяющие прочность сэндвич-области, могут варьироваться произвольно, то есть плавно меняться в возможном диапазоне регулирования, определяемом формой.-3 016977 Такой выгодный способ управления производственным процессом позволяет, например, простым образом изготовить бак для стирального раствора такого же размера и формы с использованием той же пресс-формы, отличающийся способностью выдерживать повышенные нагрузки. Это может потребоваться, например, тогда, когда в пределах одной серии машин увеличивается число оборотов при отжиме. Еще одно преимущество управления процессом заключается в том, что одновременно можно оптимизировать расход высокопрочного пластика с точки зрения затрат на производство. Список ссылочных обозначений 1. Опорное гнездо. 2. Область опорного гнезда. 3. Область из высокопрочного пластика. 4. Область из менее прочного пластика. 5. Поверхность обечайки. 6. Приемный элемент. 7. Ось стирального барабана. 8. Заливной патрубок. 9. Направление литья. 10. Ребра жесткости. 11. Сэндвич-область. 12. Задняя стенка. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Пластиковый бак для стирального раствора стиральной машины, задняя стенка (12) которого выполнена по меньшей мере из двух различных твердых пластиковых компонентов, имеет усиленные области (11) и содержит опорное гнездо (1) для цапфы вала стирального барабана, изготовленное из высокопрочного материала, характеризующийся тем, что задняя стенка (12) изготовлена в виде единой детали путем заливки в пресс-форму указанных компонентов со сдвигом по времени, причем усиленные области (11) задней стенки (12) выполнены в виде сэндвич-конструкции таким образом, что внешние слои (3) сэндвич-конструкции состоят из высокопрочного пластика, а слой (4), расположенный между ними, - из менее прочного пластика. 2. Пластиковый бак для стирального раствора по п.1, характеризующийся тем, что задняя стенка(12) выполнена таким образом, что доля высокопрочного пластика преобладает в области опорного гнезда (1) и уменьшается в направлении к обечайке (5) бака. 3. Способ изготовления пластикового бака по п.1 или 2, характеризующийся тем, что заднюю стенку (12) изготавливают в пресс-форме в виде единой детали, причем в пресс-форму заливают по меньшей мере два различных пластиковых компонента со сдвигом по времени, причем сначала заливают высокопрочный пластиковый компонент, а затем - менее прочный пластиковый компонент. 4. Способ по п.3, характеризующийся тем, что количество каждого из пластиковых компонентов,подаваемых в пресс-форму в единицу времени, регулируют. 5. Способ по п.3, характеризующийся тем, что пластиковые компоненты в процессе их заливки равномерно распределяют симметрично оси (7) барабана.