用于制造用于家用器具的洗涤滚筒的滚筒底部的方法、洗涤滚筒和家用器具与流程

本发明涉及一种用于由板元件制造家用器具的洗涤滚筒的构件的方法，将所述板元件成型为类似于空心圆柱的体，将所述板元件在板元件的两个对置的侧上连接并且变型。此外，本发明涉及一种具有根据该方法制造的滚筒底部的洗涤滚筒以及一种具有这种洗涤滚筒的家用器具。

背景技术：

用于护理洗涤物的家用器具、例如洗衣机、干衣机和洗衣(完全)干衣机，其分别含有一个在家用器具中可旋转地被支承的洗涤滚筒，洗涤物能够被接收在所述洗涤滚筒中。洗涤滚筒的示例性的结构在图1中示出。总地以1表示的洗涤滚筒通常由三个彼此连接的构件、即圆柱形的滚筒壳2、滚筒后壁3以及所谓的滚筒端底部4组成。滚筒壳2以其轴向的端侧一方面与滚筒端底部4连接，并且另一方面与滚筒后壁3连接。该连接通常借助于相应元件的卷边来实现。如同此外由图1得知的那样，滚筒端底部4也经常用作用于支承滚子5的滚动面，所述支承滚子可旋转地被支承在支承座6上。此外，在图1中示出壳体的前壁7。

图2以立体图示出洗涤滚筒1的局部图。在此可以看到相应的连接部位8，9，所述连接部位通过滚筒壳2一方面与滚筒端底部4的卷边并且另一方面与滚筒后壁3的卷边来实现。根据器具特定的要求，洗涤滚筒1通常不仅负载合适地而且成本低廉地设计，这通过在不同的部件2，3，4中改变板厚度来实现。端底部4由于稳定性的原因由厚度0.6mm的板元件制造，而滚筒壳2和滚筒后壁3可以由较小厚度、即例如0.4mm或者0.5mm的板构成。

在此关注于滚筒端底部4的制造，其中，所述制造也可以应用在滚筒后壁3中。滚筒端底部和滚筒后壁此外也可以仅仅称为滚筒底部。

在现有技术中，滚筒端底部4和/或滚筒后壁3在干衣机、洗衣机和洗衣干衣机中通过三级的变型过程通过接着边缘的卷边来制造。圆形的圆板用作用于所述制造过程的初始几何形状。所述圆形的板元件10在图3中示意性地示出，滚筒端底部4由所述圆形的板元件制造。所述圆形的板元件10根据图4经受第一深冲过程。在制造过程的另一个步骤中，经深冲的板元件10经受分离过程，在所述分离过程中，板元件10的圆形的中心区域被冲裁掉。由此产生贯通开口，洗涤物可以通过所述贯通开口被放入到滚筒1中。在所述分离过程之后的板元件10在图5中示意性地示出。最后，对板元件10进行第二深冲，从而提供了如在图6中所示的滚筒端底部4。

也就是说，在制造过程期间，仅仅将所使用的圆板的外部环进一步用于滚筒端底部。圆板的大部分(即大约60％)被冲裁掉，并且接着被视为边角料。在干衣机的制造中，由所述边角料制造其他的构件、所谓的夹紧环。然而边角料份额在所述较有利的情况下也是大约47％。

此外，所存在的过程环节的大的缺点是，在卷边8，9(参见图2)的区域中由制造条件决定地带来最高的变形度和固有应力。一方面，鉴于所产生的卷边几何结构提出对卷边过程的稳固性相对高的要求，所述卷边几何结构对于滚筒端底部的使用寿命具有决定性的意义。另一方面，所述由制造过程通过卷边导致高负荷的区域(如上已述地)正好用作用于前滚筒支承件或者滚子5(参见图1)的滚动面并且由此也具有承载的功能。由于在洗涤滚筒的制造中来自变型过程的高负荷，在家用器具的运行中提早故障的危险是相对大的，这减小了整个家用器具的使用寿命。

此外，由DE 100 21 456 A1公知了一种用于制造洗衣机的洗涤滚筒的滚筒壳的方法。在该方法中，由板裁剪料将空心圆柱壳倒圆并且在其对接边处焊接。所述空心圆柱在另一个步骤中借助于扩张过程变型，以便例如在滚筒壳的两个边缘上加工斜面。在该方法中具有缺点的是，材料不能以如下程度变型，以便相同地成型出完整的滚筒端底部。换句话说，所述公知的方法仅仅用于制造滚筒壳，并且此外单独的滚筒底部必须在另一个步骤中制造并且与滚筒壳连接。这例如如上文所述地进行。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种相对于现有技术改进的、用于制造家用器具的洗涤滚筒的构件的方法、一种洗涤滚筒以及一种家用器具。特别是应该能在尽可能少的边角料的情况下来制造所述构件。此外，应该减小变形度并且由此减少高的固有应力的形成。

根据本发明，该目的通过具有根据相应独立权利要求所述的特征的方法、洗涤滚筒以及家用器具实现。本发明的有利的实施方案是从属权利要求、说明书和附图的内容。

根据本发明的方法用于由板元件制造家用器具的洗涤滚筒的构件。根据本发明设置，将类似于空心圆柱的体、特别是空心圆柱和优选空心圆柱体用作板元件，并且所述构件形成滚筒底部。滚筒底部可以不仅是滚筒端底部或滚筒后壁或者是这两者。对于本发明重要的是，为了制造滚筒底部而使用类似于空心圆柱的体，所述体通过使板元件的两个对置的侧连接形成。类似于空心圆柱的体理解为一个下述的体，所述体的具有垂直于其中心圆柱轴线延伸的剖割平面的截面是圆形的或椭圆形的，其中，截面的沿着圆柱轴线的形状和大小可以是不同的。因此，类似于空心圆柱的体可以不仅具有纯圆柱形的外周面，而且也具有平截圆锥体形的外周面。

此外，滚筒底部通过将板元件或者类似于空心圆柱的体进行变型来制造。优选地，类似于空心圆柱的体首先由平坦的板元件通过使两个对置侧连接来制造，所述类似于空心圆柱的体接着在至少一个另外的步骤中变型为滚筒底部。替代地，可以已经在类似于空心圆柱的体成型时特别是借助于所谓的滚压成型进行相应的变型，其中，已变型的板元件接着在一个另外的步骤中在两个对置的侧上连接。接着在连接之后可以实施其他变型步骤，以便实现较高的变形度。当在连接之后应该不进行其他变型步骤时，板条已经在使窄侧连接之前变型成滚筒底部的形状，其中，通过使预成型的板元件的窄侧连接来制造制成的滚筒底部。

在下文中，类似于空心圆柱的体也还仅称为空心圆柱。

替代将圆板用作用于制造滚筒底部的初始几何形状，本发明这样进行：空心圆柱用作用于滚筒底部的制造过程的初始几何形状。所述方法具有的若干优点是：一方面，通过使用空心圆柱实现了可以使材料边角料减少到最小值、甚至减少到零，由此实现成本低廉地制造滚筒底部。也就是说，不需要将板元件的区域冲裁掉，从而基本上所提供的材料、特别是例如1.4016或1.4510的不锈钢可以被完全使用。另一方面，相对于现有技术在提高过程稳定性方面有显著的改进。也就是说，在卷边区域中由所提出的制造过程引起的负荷与现有技术相比明显地更小，由此也可以实现降低端底部过早故障的危险。如上已述地，端底部即常常用作用于滚子(参见图1)的滚动面，并且由于这个原因所述端底部应该确保，端底部在家用器具的运行中也能够经受住较大的力。这在根据本发明的方法中通过如下方式实现，在端底部的制造中，在卷边的区域中经受总体上明显比在现有技术的情况中小的负荷。FE过程分析(Finite-Elemente-Methode，有限元法)表明，特别是在与滚筒壳卷边的区域中的变形度可以被最小化。基于所获得的FE结果进行的FLC分析(Forming Limit Curve，成型极限曲线)表明，根据本发明的方法中的过程稳定性相对于传统的制造方法明显地被改善。

滚筒底部优选地是滚筒端底部(参见图1中的4)。然而可选地也可能的是，当滚筒后壁也在中心区域中具有开口时，在使用空心圆柱的情况下制造滚筒后壁(图1中的3)。这例如是下述情况，滚筒后壁基本上想应于滚筒端壁并且由此也具有中心的开口。滚筒后壁的中心开口可以通过家用器具的壳体的固定部件封闭。在所述滚筒解决方案中，不仅滚筒端底部而且滚筒后壁可以分别具有一个用于滚子的滚动面，所述滚子用于可旋转地支承滚筒。

在一个实施方式中设置，滚筒底部的制造也包括空心圆柱自身的制造。在此，空心圆柱优选地由板条制造。例如可以使用下述的板条，所述板条的宽度是100mm并且其长度是1575mm。所使用的板的厚度可以是0.6mm。

当板条借助于制造技术上的分离方法直接与板卷材分离时，可以在此进一步减少材料边角料。由此可以直接从卷材无废料地进行空心圆柱的制造。

空心圆柱的制造优选的是，对板条进行圆形轧制和/或弯曲。也就是后，空心圆柱可以通过对板条的圆形轧制和或弯曲来制造。因此，空心圆柱的制造可以无极大耗费地并且自动化地进行。

优选地，在制造空心圆柱或者类似于空心圆柱的体时，将板条的两个对置的窄侧特别是通过焊接彼此材料配合地连接。为了选择合适的焊接方法对此进行技术分析，在所述技术分析中表明等离子焊接、特别是微束等离子焊接和激光焊接不仅在目前使用的原料上而且也在替代的材料上的基本的可应用性。也就是说，板条的两个窄侧能够以有利的方式借助于激光焊接装置和/或等离子焊接装置彼此连接。一方面所述制造由此可以自动化；另一方面由此也可以实现空心圆柱所需的稳定性和稳固性。

所制造的空心圆柱接着已经可以形成滚筒底部或者变型成滚筒底部：

空心圆柱的变型可以首先包括：为了产生板元件的漏斗形状，空心圆柱的轴向的圆柱区段被径向向外扩宽。以所述方式和方法，滚筒底部所需的漏斗形状可以在没有很多制造耗费的情况下产生。

替代地，板元件的漏斗形状可以通过如下方式产生，板条在轧制或弯曲时已经变型成漏斗形状并且接着将所变型的板条在两个对置的侧上连接。待连接的侧优选地预先被斜切，以便避免不均匀的材料剩余量。所述替代方案特别有利的是，为了制造漏斗形状，仅仅需要对板条进行非常小的变型，由此可以明显地提高用于制造滚筒底部的过程稳定性。

当特别是通过扩宽圆柱区段来产生一方面圆柱区段的外周面和另一方面圆柱轴线之间45°至55°之间的角度、特别是50°的角度时，表明漏斗形状是有利的。所述角度范围意味着一方面板元件所需的形状和另一方面在过程中引起的变形度之间良好的匹配。也就是说证明了，在45°至55°的范围中的角度的情况下不导致临界的变形度并且不影响所需的过程稳定性。

优选的是，对圆柱区段的扩宽在至少两个级中进行。以所述方式和方法，材料与一级的扩宽相比明显较小地负荷，这表明特别是在洗涤滚筒的使用寿命方面是特别有利的。另一方面，由此可以在扩宽圆柱区段时实现总体上较大的角度。

优选地，圆柱区段在第一级的扩宽过程中与在第二级的扩宽过程中相比扩宽了较大的角度。所述实施方式利用了下述事实，角度越大，材料的负荷也越大，并且在第一级中由此可以在基本上不影响材料的稳定性的情况下实现总体上较大的角度。

在第一级中，例如产生35°至45°的角度、特别是40°的角度。

相应地，在第二级中可以产生5°至15°的角度改变、特别是10°的角度改变。

如果板元件的漏斗形状已经在板条的弯曲或轧制中制造，则可以取消第一扩宽级以及必要时第二扩宽级。

此外，板元件的变型也可以包括对板元件的深冲。所述深冲过程优选地在制造板元件的漏斗形状之后、特别是在扩宽圆柱区段之后进行，从而使已扩宽的或者漏斗形的板元件经受深冲。通过深冲，可以实现滚筒底部所需的最终形状。因此，该方法与由DE 100 21 456 A1公知的方法不同之处在于，为了制造滚筒底部，不需要扩张过程。特别有利的是，可以在深冲中实现与扩张过程相比更高的用于制造滚筒底部的节拍时间。

本发明也可以包括一种下述的方法，所述方法用于制造家用器具的洗涤滚筒，其中，洗涤滚筒由根据本发明的方法制造的滚筒底部制造，所述滚筒底部特别是借助于卷边与圆柱形的滚筒壳连接。

此外，本发明涉及一种用于护理洗涤物的家用器具的洗涤滚筒，其具有圆柱形的滚筒壳，所述滚筒壳在其轴向的端侧中的至少一个端侧上与滚筒底部连接，所述滚筒底部根据本发明的方法制造。洗涤滚筒也可以在其两个轴向(端)侧上具有根据本发明的方法制造的滚筒底部。这是特别有利的，滚筒后壁在其形状方面相应于端壁。因此，滚筒的后壁也具有相应于端壁的贯通开口的开口，所述开口可以由家用器具的固定的壳体部件封闭。

根据本发明的用于护理洗涤物的家用器具包括根据本发明的洗涤滚筒。家用器具可以是干衣机、洗衣机或者洗衣干衣机。

本发明的其他特征由权利要求、附图和附图说明得出。所有以上在说明书中所述的特征和特征组合以及下面在附图说明中所述的和/或仅仅在附图中示出的特征和特征组合能够不仅以分别给出的组合而且也以其他组合而或者单独地被使用。特别是根据本发明的洗涤滚筒和家用器具可以包括由根据本发明的方法公开的或者直接从中得出的装置特征。

附图说明

现在根据优选的实施例以及参考附图详细地说明本发明。附图中：

图1以示意性的立体图示出家用器具的滚筒系统；

图2以示意性的立体的剖视图示出具有滚筒底部的洗涤滚筒的局部图；

图3至6示出用于说明根据现有技术的制造方法的简图；

图7至9示出用于说明根据本发明的一个实施方式的制造方法的简图；

图10示出根据本发明的一个实施方式的方法的流程图；

图11示出根据本发明的一个替代的实施方式的制造方法的简图；

图12示出FLC图表。

具体实施方式

图10示出根据本发明的第一实施方式的制造方法的流程图。在所述方法中，制造如图1中所示的滚筒端底部4。所述方法在第一步骤S1中开始，在所述第一步骤中，例如借助于激光切割装置或这类的装置将板条与板卷材或带材分离。所提供的板条可以具有例如100×1575mm的尺寸。原料1.4016或1.4510可以用作带材，其中，一般来说使用不锈钢。板厚度可以是0.6mm。板条优选地是矩形元件。

在一个另外的步骤S2中，现在以11表示的板条被进行圆形轧制，从而产生直的空心圆柱的形状。在接着的步骤S3中，制造空心圆柱，其方式是，使板条11的对置的窄侧12，13彼此焊接。在所述实施例中，使用激光焊接装置或等离子焊接装置。

在步骤S3中制造的空心圆柱然后在接着的步骤S4中变型为滚筒端底部4。所述变型包括三个步骤。根据图7，在图7中以15表示的空心圆柱的轴向的圆柱区段14被径向向外扩宽。空心圆柱15是板元件16，基于所述板元件制造滚筒端底部4。

进一步参考图7，在第一级的扩宽过程中，产生一方面圆柱区段14的外周面17和另一方面圆柱轴线18之间40°的角度。在另一级中，接着根据图8对同一圆柱区段14进行第二扩宽过程，在所述第二扩宽过程中，产生10°的角度改变并且由此总体上产生外周面17和圆柱轴线18之间50°的角度。

在所述变型的最后步骤中，板元件16如图8中所示地经受深冲过程。通过深冲产生如图9中所示的滚筒端底部4的最终形状。通过深冲能够可选地实现用于支承滚子5(参见图1)的滚动面。

图11示出本发明的第二实施方式。首先执行第一实施方式的前述的步骤S1。在其后的相应于步骤S2的步骤中，板条11在进给方向26或26’上在两个成型滚子之间被引导。在此，板条11如同在步骤S2中那样地进行圆形轧制并且附加地同时变型成漏斗形状，从而产生至少部分地锥形的空心圆柱。两个成型滚子22和25形成第一变型级并且绕着旋转轴线22.1和25.1相反地旋转。成型滚子22和25的旋转方向以箭头22.2和25.2示出。

在图11中所示的实施方式具有第二变型级并且必要时其他未示出的变型级。第二变型级又包括两个相反旋转的成型滚子23，24，所述成型滚子将位于所述成型滚子之间的板条11进一步变型。在图11中也示出成型滚子23，24的旋转轴线23.1，24.1和旋转方向23.2，24.2。优选地，第一变型级、第二变型级和其他变型级布置在圆形轨道上。由此，可以特别简单地将类似于空心圆柱的体15成型，其中，所述体已经具有漏斗形状或者甚至相应于滚筒底部横截面的形状。

步骤S3紧接其后，在所述步骤中，已变型的板条11以其窄侧彼此连接。根据选择的变型级的数量和变形度，在步骤S3中制造的板元件16已经形成滚筒端底部4，或者类似于第一实施方式还实施第四步骤，以便通过进一步的变型来产生滚筒端底部4的最终形状。

通过这种制造方法，可以使材料边角料减少到最小程度，并且可以实现成本低廉地制造滚筒端底部4。另一个优点是提高了过程稳定性以及减小了在卷边8(参见图2)的区域中由制造过程引起的负荷，由此可以实现减小滚筒端底部4的提早故障的危险。对于所述制造方法进行FE过程分析，并且结果表明，使在滚筒端底部4的卷边8的区域中的变形度最小化。该变形度通过形状改变量表示，所述形状改变量定义为关于(dh/h₀)从h₀到h₁的积分，其中，h是在确定方向上的长度，h₀是构件在变型前的长度，h₁是在变型后的长度，并且dh是微分的长度改变量。基于FE分析进行的FLC分析的结果在图12中对于两个正交的方向和被描绘，其中，样品在选定区域上的形状改变量以比较两个变型方法相比较的方式示出。在此，19表示对于根据本发明的方法进行FLC分析求得的形状改变量20表示对于现有技术的方法进行FLC分析求得的形状改变量。以21表示故障边界。如同由图12公开的那样，至故障边界的间距在根据本发明的方法中比在传统制造过程中大得多。这表明，过程稳定性在所提出的方法中比在传统工艺环节中好得多。

附图标号列表：

1 洗涤滚筒

2 滚筒壳

3 滚筒后壁

4 滚筒端底部

5 支承滚子

6 支承座

7 前壁

8，9 呈卷边形状的连接部位

10 板元件

11 板条

12，13 窄侧

14 圆柱区段

15 空心圆柱

16 板元件

17 外周面

18 圆柱轴线

19 根据本发明的方法的样品的形状改变

20 根据由现有技术公知的方法的样品的形状改变

21 故障边界

22，23，24，25 成型滚子

22.1，23.1，24.1，25.1 相应的成型滚子的旋转轴线

22.2，23.2，24.2，25.2 相应的成型滚子的旋转方向

26，26’ 板条的进给方向

S1，S2，S3，S4 步骤

形状改变量

h 样品的长度

dh 微分的长度改变量