本發(fā)明總體上涉及用于旋轉(zhuǎn)元件的平衡裝置的領(lǐng)域。

更具體地，本發(fā)明涉及一種用于平衡具有旋轉(zhuǎn)滾筒的機器的裝置，該裝置包括用于同軸地安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒上的至少一個平衡環(huán)，該環(huán)具有被細分為多個不同通道的內(nèi)部空間，所述通道在所述平衡環(huán)的全部圓周上圍繞所述平衡環(huán)的軸線延伸。

本發(fā)明以特別有利的方式適用于平衡尤其包括甩干功能的洗衣機的旋轉(zhuǎn)滾筒。

背景技術(shù)：

機器的旋轉(zhuǎn)元件如洗衣機、離心機或甚至渦輪機的滾筒的旋轉(zhuǎn)移動會引起在該元件不具有相對于其旋轉(zhuǎn)軸線被平衡而質(zhì)量分布的情況下產(chǎn)生的強且有害的振動。

對于其中高速旋轉(zhuǎn)的滾筒包含自由質(zhì)量的機器而言，這種振動特別明顯。這尤其適用于甩干時的洗衣機。

通常，當開始甩干階段時，洗衣機的滾筒中包含的衣服靠著滾筒的圓筒形側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面定位，并且它以不均勻的方式分布在其上。衣服于是代表具有相對于滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線偏心的重心的質(zhì)量。

由于其偏心位置，旋轉(zhuǎn)滾筒中包含的衣服的質(zhì)量在滾筒上施加應力，這引起滾筒的旋轉(zhuǎn)，伴隨著其軸線的大致圓形移動。觀察到滾筒以不平衡方式旋轉(zhuǎn)。

這種不平衡與(甩干期間的)高旋轉(zhuǎn)速度相結(jié)合地引起高級別的振動和噪聲危害。

為了衰減這種有害的振動現(xiàn)象，已知對洗衣機的滾筒配備力求避免高速旋轉(zhuǎn)的所述滾筒的軸向不平衡的平衡裝置。

尤其由文獻ep1634986得知一種這樣的裝置，其包括具有部分填充有平衡液的相互不同的通道的平衡環(huán)。

在滾筒軸線的大致圓形移動的作用下，該裝置中的平衡液占據(jù)平衡環(huán)的通道中的位置以便與滾筒中包含的衣服的質(zhì)量直徑相對。

包括滾筒、其包含的衣服、平衡環(huán)和其中包含的平衡液的組件因此變成相對于滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線平衡，由此大幅減輕了由于其旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的振動。

對于旋轉(zhuǎn)速度可達例如每分鐘200轉(zhuǎn)(rpm)的家用洗衣機而言因此可以獲得這種平衡效應。

對于更高的旋轉(zhuǎn)速度而言，作用在平衡液上的離心力相比于與滾筒軸線的大致圓形移動相關(guān)聯(lián)的慣性力變成壓倒性的。該移動于是不再足以引起平衡液占據(jù)與衣服的質(zhì)量直徑相對的位置。尤其在它所承受的離心力的影響下，各通道中包含的平衡液變成攤開在通道的基本上全部長度上。由于進行甩干的衣服的質(zhì)量而引起的不平衡于是不再通過平衡液補償，并且滾筒的旋轉(zhuǎn)運動再次失去平衡且伴隨著高級別的振動。

這種平衡裝置因此對減輕在甩干期間由于洗衣機滾筒的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的振動的作用非常小，所述旋轉(zhuǎn)通?？梢赃_到處于400rpm至1800rpm的范圍內(nèi)的速度。

通常，諸如文獻ep1634986中描述的平衡裝置對平衡包含自由質(zhì)量并且承受高旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)元件如離心機或洗衣機的滾筒的作用很小。

由文獻wo2010/029112還得知一種用于旋轉(zhuǎn)滾筒的平衡裝置，該平衡裝置包括具有通道的平衡環(huán)，所述通道被部分地填充有具有觸變特性的平衡物質(zhì)。該物質(zhì)在靜止時基本上是固體。它在機器振動的作用下液化并且然后在包含它的通道中攤開。文獻wo2013/087722描述了這樣一種平衡裝置，其中各通道的截面也可以變形。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

與上述現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出了一種如在引言中定義的新型平衡裝置，其中各通道的至少一部分均在至少一個方向上具有不為零且小于或等于3毫米的內(nèi)部尺寸。

術(shù)語“滾筒”在本文中用來等同地指諸如洗衣機滾筒的旋轉(zhuǎn)中空圓筒體，或諸如渦輪發(fā)動機軸的旋轉(zhuǎn)實心圓柱體。

術(shù)語通道的“內(nèi)部尺寸”在本文中用來指代它在內(nèi)部具有的距離，該距離代表它在該方向上的范圍并且因此不為零。

更精確地，這種內(nèi)部尺寸指代代表該通道的正截面的范圍。

通道的正截面——以下被更簡單地稱作通道的截面——可呈任意形狀。

舉例而言，通道的內(nèi)部尺寸可對應于內(nèi)接在截面的內(nèi)側(cè)的圓的直徑，或截面在給定方向上的平均內(nèi)部寬度。應當記得，內(nèi)接在這種截面的內(nèi)側(cè)的圓對應于截面內(nèi)側(cè)可以包含的具有最大可能的半徑的圓。

通道的內(nèi)部尺寸因此可以指代：

-通道的截面在它呈圓形時的內(nèi)徑；

-截面在它呈橢圓形時的小內(nèi)徑(短內(nèi)徑)；

-該截面在它呈矩形、特別是正方形時的內(nèi)部寬度；

-截面的內(nèi)部輪廓在該輪廓形成梯形或平行四邊形時的高度；或

-截面的內(nèi)部輪廓在該輪廓形成三角形時的高度或邊長，或甚至三角形的內(nèi)接圓的直徑。

本發(fā)明的平衡裝置的平衡環(huán)的每個通道都優(yōu)選地填充有平衡液，該平衡液占據(jù)處于所述通道的內(nèi)部容積的四分之一至四分之三的范圍內(nèi)的容積。

當平衡環(huán)圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時，作用在平衡液上的離心力傾向于使它在離平衡環(huán)的軸線的最大距離處在對應的通道的全部周長上攤開。

相比而言，為了減小平衡液的自由表面的面積，作用在自由表面上的表面張力傾向于保持呈液柱形式的平衡液僅占據(jù)所述通道的一段，但在其整個截面上。液柱的自由表面形成兩個彎月面，每個彎月面都抵靠在各相應通道的壁的內(nèi)側(cè)面上，特別是抵靠在該壁的內(nèi)側(cè)面的最靠近平衡環(huán)的軸線的部分上。

當本發(fā)明的平衡裝置的旋轉(zhuǎn)速度上升并且達到例如800rpm時，平衡環(huán)的每個通道有利地足夠窄以確保上述表面張力效應壓倒/超越平衡液所承受的離心力的效應，由此防止平衡液攤開在相應通道的全部長度上。

根據(jù)本發(fā)明的平衡裝置的平衡液然后保持集中在平衡環(huán)的所述通道的僅一部分長度上，藉此它可以有利地履行平衡所述平衡環(huán)同軸地安裝在其上的旋轉(zhuǎn)滾筒(包括在高旋轉(zhuǎn)速度下，例如典型地在洗衣機中的甩干階段期間)的功能。

根據(jù)按照本發(fā)明的平衡裝置的一個有利特性，每個所述通道的所述內(nèi)部尺寸都處于0.5毫米至2毫米的范圍內(nèi)。

這些通道于是足夠窄以便它們所包含的平衡液(水溶液)如上所述在表面張力的作用下保持集中在所述通道的僅一部分長度上，直至針對平衡環(huán)安裝在其上的具有約0.5米(m)的直徑的旋轉(zhuǎn)滾筒而言約1500rpm的旋轉(zhuǎn)速度。

本發(fā)明的平衡裝置的非限制性和有利的其它特征如下：

所述通道的所述部分的每個通道都具有：

-處于2平方毫米至4平方毫米的范圍內(nèi)的截面；

-小于2平方毫米的截面；和

-限定封閉的內(nèi)部容積的壁。

在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明規(guī)定所述通道一起形成卷繞以形成柔性環(huán)的柔性塑料材料的單片式條帶，所述條帶的兩端通過為各通道的內(nèi)部容積提供連續(xù)性的接合元件以密封方式結(jié)合在一起。

所有通道形成單片式柔性條帶的事實使得這種平衡環(huán)更容易操縱和組裝。

這種柔性條帶可有利地通過經(jīng)模具擠出塑料材料而制成。

這種設置因此就生產(chǎn)和組裝成本而言特別有利。

本發(fā)明還提出一種包括配備有根據(jù)本發(fā)明的平衡裝置的旋轉(zhuǎn)滾筒的機器。

優(yōu)選地，在本發(fā)明中規(guī)定該機器的旋轉(zhuǎn)滾筒配備有另一本發(fā)明的平衡裝置，兩個平衡裝置分別安裝在所述旋轉(zhuǎn)滾筒的圓筒形壁的相對兩端附近。

使至少兩個平衡環(huán)以此方式位于沿旋轉(zhuǎn)滾筒的軸線的不同位置因此使得不僅可以修正滾筒的靜態(tài)不平衡，而且可以修正其偶不平衡。

當本發(fā)明的機器為洗衣機時，各平衡裝置的平衡環(huán)內(nèi)的平衡液的分布用于以諸如使平衡液的重心的整體位置沿滾筒的軸線與其中包含的衣服的位置一致的這種方式總體上調(diào)節(jié)所述整體位置。旋轉(zhuǎn)滾筒因此隨著衣服靠著其圓筒形側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面分布的方式盡可能被平衡。

附圖說明

以下參考作為非限制性的示例給出的附圖的描述清楚地顯示了本發(fā)明包括什么內(nèi)容以及如何完成本發(fā)明。

在附圖中：

-圖1是沿如圖2所示的本發(fā)明的洗衣機的截面b-b的概略視圖；

-圖2是沿圖1的洗衣機的截面a-a的概略性截面圖；

-圖3是圖1的洗衣機的第一平衡裝置的平衡環(huán)的概略性透視圖；

-圖4是沿圖3的平衡環(huán)的平面c-c的截面圖；

-圖5是圖4中的v區(qū)域的詳圖；

-圖6是圖1的洗衣機的第二平衡裝置的平衡環(huán)的概略性透視圖；

-圖7是沿圖6的平衡環(huán)的平面d-d的截面圖；

-圖8是圖7的viii區(qū)的詳圖；

-圖9是示出圖3的平衡環(huán)的接合元件的圖；

-圖10是圖6的平衡環(huán)的接合元件的圖；以及

-圖11是示出圖1的洗衣機的旋轉(zhuǎn)滾筒和在旋轉(zhuǎn)滾筒正在高速旋轉(zhuǎn)時的特定時刻部分地填充有平衡液的圖3的平衡環(huán)的圖。

具體實施方式

術(shù)語“洗衣機”在本文中用于指代任何用于處理衣服并且包括容納于容器中的旋轉(zhuǎn)洗衣滾筒的機器。該術(shù)語因此尤其涵蓋用于洗滌和/或甩干衣服的機器，并且還涵蓋用于洗滌、甩干和烘干衣服的機器。

在圖1中在截面圖中概略性地示出并且固定不動的本發(fā)明的洗衣機10尤其包括機殼(cabinet)11和形狀大致為圓筒形的容器12，容器12通過彈簧13和14而從機殼11懸吊。

容器12容納用于接收待處理的衣服的具有水平軸線的旋轉(zhuǎn)滾筒17。旋轉(zhuǎn)滾筒17安裝成在容器12的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)并且因此可以相對于容器12圍繞其軸線a1旋轉(zhuǎn)。

容器12被設計成接收液體，從而使得容納于旋轉(zhuǎn)滾筒17中的衣服能夠被洗滌、沖洗，或甚至被設計成接收在甩干階段期間從容納于旋轉(zhuǎn)滾筒17中的衣服提取的液體。

尤其當旋轉(zhuǎn)滾筒17容納用于處理的衣服時，滾筒17的旋轉(zhuǎn)引起洗滌模塊——即包括容器12和旋轉(zhuǎn)滾筒17的組件的洗滌模塊——的振蕩運動。

在其底部中，容器12具有兩個緩沖器裝置15和16，例如液壓緩沖器，其將容器12與洗衣機10的機殼11連接，并且有助于緩沖洗滌模塊的上述振蕩運動。

如圖2中更好地示出的，旋轉(zhuǎn)滾筒17尤其包括構(gòu)成其側(cè)壁的圓筒形壁18，該圓筒形壁18由形成圓形邊緣的第一端22和與第一端22相對并且在本例中同樣形成圓形邊緣的第二端23限定。旋轉(zhuǎn)滾筒17在一端處由從圓筒形壁18的第二端23延伸至滾筒的軸線a1的后壁24封閉，后壁24大致呈圓盤的形式。

以常規(guī)方式，旋轉(zhuǎn)滾筒17借助于固定在容器12上并位于旋轉(zhuǎn)滾筒17的后壁24旁邊的電動機25而被設定成相對于容器12旋轉(zhuǎn)。

在其遠離電動機25的一端處，容器12具有從容器12的大致圓筒形側(cè)壁朝的一端向容器的軸線延伸的壁26。壁26通過墊片27與大致位于容器的軸線上的圓形機蓋(hatch)28連接。在封閉位置，圓形機蓋28以密封方式封閉容器12。在打開位置，它使得衣服能夠被投入旋轉(zhuǎn)滾筒17中或從其中取出。

旋轉(zhuǎn)滾筒17通過移除可移除的壁26而被安裝在容器12的內(nèi)部。一旦滾筒已被安裝好，壁26便通過緊固元件29緊固到容器12的大致圓筒形側(cè)壁上。在壁26與容器12的大致圓筒形側(cè)壁之間介設有有助于使容器12不漏水的環(huán)形墊片30。

旋轉(zhuǎn)滾筒17和懸吊在洗衣機10的機殼11中的容器12的布置結(jié)構(gòu)適當?shù)刂v并不構(gòu)成本發(fā)明的一部分，并且在本文中不會更詳細地進行描述。

根據(jù)機器10的一個顯著特征，旋轉(zhuǎn)滾筒17配有至少一個平衡裝置，該平衡裝置包括如以下詳細描述的平衡環(huán)20；21。

在本例中，旋轉(zhuǎn)滾筒17優(yōu)選地設置有兩個平衡裝置，每個平衡裝置都包括一個平衡環(huán)20或21。

第一平衡裝置的平衡環(huán)20在圓筒形壁18的第一端22附近同軸地安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒17上。在本例中，第一平衡裝置的平衡環(huán)20在外部接合在旋轉(zhuǎn)滾筒17上。它抵靠在旋轉(zhuǎn)滾筒的圓筒形壁18的外側(cè)面的從該壁的第一端22延伸的區(qū)域上。第一平衡裝置的平衡環(huán)20例如通過以壓緊配合(力鎖合，力配合)的方式接合在旋轉(zhuǎn)滾筒17上而被緊固到旋轉(zhuǎn)滾筒17上。

第二平衡裝置的平衡環(huán)21在圓筒形壁18的第二端22附近同樣同軸地安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒17上。在本例中，第二平衡裝置的平衡環(huán)在滾筒的外側(cè)安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒17的端壁24上。在滾筒的后方，它占據(jù)與圓筒形壁18的第二端23相鄰的圓形邊沿。第二平衡裝置的平衡環(huán)21例如通過諸如螺釘?shù)木o固裝置而被緊固到旋轉(zhuǎn)滾筒17上。

在其中僅一個平衡裝置與旋轉(zhuǎn)滾筒配合的另一未示出的實施例中，平衡裝置的平衡環(huán)優(yōu)選地大致等間距地定位在所述旋轉(zhuǎn)滾筒的圓筒形壁的第一端和第二端之間。

如圖5和圖8中詳細地示出的，兩個平衡裝置中的每一個的每個平衡環(huán)20；21都具有被細分為多個不同通道52；82的內(nèi)部空間51；81，所述通道52；82在所述平衡環(huán)20；21的全部圓周上圍繞所述平衡環(huán)20；21的軸線a2；a3(參見圖3、4、6和7)延伸，其中通道52；82的至少一部分均在至少一個方向上具有小于或等于3毫米的非零內(nèi)部尺寸b。

每個平衡環(huán)20；21的每個通道52；82都限定內(nèi)部容積，在本例中為封閉容積，其形式為圍繞各平衡環(huán)20；21的軸線a2；a3呈圓形對稱的環(huán)。在本例中，與通道52；82沿包含平衡環(huán)20；21的軸線a2；a3的平面的截面對應的通道的正截面呈正方形。通道52；82的正截面以下被更簡單地稱作通道的截面。

各通道的內(nèi)部容積可接收平衡液，例如水或包含諸如鹽或潤濕劑的添加劑的水。平衡液占據(jù)各通道的內(nèi)部容積的四分之一至四分之三，并且在本例中為約一半。平衡液可以在各通道中圍繞軸線a2；a3四處流動。以下參考圖11說明在洗衣機10運轉(zhuǎn)時平衡液在各通道內(nèi)分布的方式。

在本例中，每個通道都具有等于約1毫米(參見圖5和8)的內(nèi)部寬度b。內(nèi)部寬度b的值可以根據(jù)針對旋轉(zhuǎn)滾筒17預期的旋轉(zhuǎn)速度并且根據(jù)對應的平衡環(huán)20；21的平均直徑進行調(diào)整。對于平均直徑等于約0.5米的平衡環(huán)20；21而言，優(yōu)選地選擇以下值：

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒17預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于600rpm時，b＝2毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒17預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于900rpm時，b＝1.8毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒17預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，b＝1.5毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒17預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1500rpm時，b＝1毫米；以及

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒17預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1800rpm時，b＝0.7毫米。

在一個變型中，對于平均直徑為約0.5米的平衡環(huán)而言，內(nèi)部寬度b的值例如可以被選擇如下：

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于600rpm時，b＝3毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于900rpm時，b＝2.5毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，b＝2毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1500rpm時，b＝1.8毫米；以及

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1800rpm時，b＝1.5毫米。

通常，通道52；82的內(nèi)部寬度b被選擇成隨著旋轉(zhuǎn)滾筒17的旋轉(zhuǎn)速度增大而越小。

此外，通道52；82的內(nèi)部寬度b被選擇成隨著平衡環(huán)20；21的平均半徑增大而越小。例如，當針對旋轉(zhuǎn)滾筒17預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，優(yōu)選地選擇以下值：

-當平均直徑為約0.25米時，b＝1.6毫米；

-當平均直徑為約0.5米時，b＝1.5毫米；以及

-當平均直徑為約1米時，b＝0.8毫米。

在一個變型中，當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，內(nèi)部寬度b的值例如可以被選擇如下：

-當平均直徑為約0.25米時，b＝2.5毫米；

-當平均直徑為約0.5米時，b＝2毫米；以及

-當平均直徑為約1米時，b＝1.5毫米。

在當前描述的實施例中，如上所述，各平衡環(huán)20；21的通道52；82的截面呈正方形。在其它未示出的實施例中，它們可以具有形狀為圓形、長方形、六邊形的截面或任意其它形狀的截面。

這種通道的截面于是優(yōu)選地被尺寸確定成使得內(nèi)接于截面內(nèi)的圓具有與所述以上定義的內(nèi)部寬度b相等的直徑。這種通道的截面也可以以例如具有與所述內(nèi)部寬度b相等的平均內(nèi)部寬度這樣的方式來確定尺寸。

特別地，這種通道的截面優(yōu)選地以例如其內(nèi)部尺寸之一與所述以上定義的內(nèi)部寬度b相等這樣的方式來確定尺寸，該內(nèi)部尺寸尤其：

-對于正方形的截面而言，與截面的內(nèi)徑對應；

-對于長方形的截面而言，與截面的內(nèi)部寬度對應；

-對于橢圓形的截面而言，與截面的小內(nèi)徑對應；

-對于形狀為梯形的截面而言，與該梯形的高度對應；并且

-對于形狀為平行四邊形的截面而言，與該平行四邊形的兩個高度中的較小高度對應。

當平衡環(huán)的通道具有比其寬度長的截面——例如長方形或橢圓形的截面——時，通道的截面具有所述內(nèi)部寬度b的方向優(yōu)選地與相對于平衡環(huán)在徑向上的截面對應。因此，當通道的截面例如呈長方形時，該截面優(yōu)選地在相對于平衡環(huán)的徑向方向上窄，而它可以在環(huán)的軸向上較長。

這種通道也可以以例如具有2平方毫米的內(nèi)部截面積s這樣的方式確定尺寸。

該截面積s的值可以根據(jù)針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的旋轉(zhuǎn)速度并且根據(jù)對應的平衡環(huán)的平均直徑進行如下調(diào)整。

對于平均直徑為約0.5米的平衡環(huán)而言，優(yōu)選地選擇以下值：

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于600rpm時，s＝4平方毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于900rpm時，s＝3.3平方毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，s＝2.25平方毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1500rpm時，s＝1平方毫米；以及

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1800rpm時，s＝0.5平方毫米。

在一個變型中，對于平均直徑為約0.5米的平衡環(huán)而言，截面積s的值例如可以被選擇如下：

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于600rpm時，s＝9平方毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于900rpm時，s＝6平方毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，s＝4平方毫米；

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1500rpm時，s＝3平方毫米；以及

-當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1800rpm時，s＝2平方毫米。

通常，通道的截面積s被選擇成隨著旋轉(zhuǎn)滾筒的旋轉(zhuǎn)速度增大而越小。

此外，通道的截面積s被選擇成隨著對應的平衡環(huán)的平均半徑增大而越小。例如，當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，優(yōu)選地選擇以下值：

-當平均直徑為約0.25米時，s＝2.5平方毫米；

-當平均直徑為約0.5米時，s＝2.25平方毫米；以及

-當平均直徑為約1米時，s＝0.7平方毫米。

在一個變型中，當針對旋轉(zhuǎn)滾筒預期的最大旋轉(zhuǎn)速度小于1200rpm時，截面積s的值例如可以被選擇如下：

-當平均直徑為約0.25米時，s＝6平方毫米；

-當平均直徑為約0.5米時，s＝4平方毫米；以及

-當平均直徑為約1米時，s＝2平方毫米。

在適于低于1200rpm的旋轉(zhuǎn)速度的根據(jù)本發(fā)明的平衡裝置的另一實施例中，該裝置的平衡環(huán)可包括均具有處于2平方毫米至4平方毫米的范圍內(nèi)的截面積的通道。

在根據(jù)本發(fā)明的平衡裝置的又一實施例(未示出)中，該裝置的平衡環(huán)可具有不同截面積值的通道。例如，所述平衡環(huán)的通道的一部分均可具有等于3平方毫米的截面積，并且同一平衡環(huán)的通道的另一部分均可具有等于或小于2平方毫米的截面積。

在一個優(yōu)選實施例中，各平衡環(huán)20；21的所有通道52；82都采用柔性條帶的形式制成，所述柔性條帶端對端地卷繞以形成設置有所述通道52；82的柔性環(huán)53；83(參見圖5和圖8)。對于每個所述柔性條帶而言，在導入如上所述部分填充各所述通道52；82的內(nèi)部容積的平衡液之后，其兩端通過接合元件90；100(參見圖9和圖10)以密封方式接合。

每個接合元件90；100都包括互相相鄰地布置的多個管道91；101。這些管道91；101例如可以通過壁92；102互相固定。它們以與通道52；82布置在對應的柔性條帶內(nèi)的途徑相當?shù)姆绞讲贾迷诟鹘雍显?0；100內(nèi)。對于各接合元件90；100而言，當接合元件90；100就位時，管道91；101因此占據(jù)面向?qū)娜嵝詶l帶的各通道52；82的位置。

這些管道91；101中的每一個都具有：

-比對應的平衡環(huán)20；21的通道52；82之一的長度短(例如等于該通道的長度的約1/100)的長度；以及

-與所述通道52；82的(內(nèi)側(cè))截面互補的外側(cè)截面(因此在本例中具有寬度b的外邊的正方形截面)。

各接合元件90；100的每個所述管道91；101的第一端93；103在本例中以壓緊配合的方式經(jīng)所述對應的柔性條帶的相應通道52；82的第一端接合。管道的第二端94；104在本例中也以壓緊配合的方式接合在同一通道52；82的第二端中，從而確保其內(nèi)部容積是密封的和連續(xù)的。也可以將通道52；82的第一端和第二端設置成粘附性地結(jié)合或焊接到所述管道91；101的相應端部93，94；103，104上以便提高所產(chǎn)生的接合部的密封性和耐久性。

各接合元件90；100優(yōu)選地通過模制部分地剛性的塑料材料如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯而制成。

兩端通過接合元件90；100接合在一起的柔性條帶因此通過經(jīng)模具擠出塑料材料而整體地制成。

在一個變型中，為了更容易端對端地卷起，所述柔性條帶可采用多條不同的塑料材料緞帶的形式制成，每條緞帶都具有通道的一部分，各緞帶互相上下重疊以便形成柔性條帶。舉例而言，這種緞帶可通過從具有適當尺寸的通道的多孔聚乙烯板切割而獲得。

在該變型中，上述接合元件優(yōu)選地包括多個接合件，這些接合件中的每一個都由互相固定的接合元件的管道的一部分組成。

各緞帶然后端對端地卷起并且其兩端通過接合件中的一個以密封方式結(jié)合在一起。這些緞帶因此可以互相獨立地操縱并且它們隨后以同心方式互相上下重疊以便形成平衡裝置的柔性環(huán)。

本例中的各平衡裝置的各平衡環(huán)20；21包括設置有所述通道52；82的柔性環(huán)53；83和通過罩蓋55；85封閉的外殼54；84(參見圖5和圖8)。

各外殼54；84是軸線與相應平衡環(huán)20；21的軸線a2；a3對應的環(huán)形截面部件，并且大致呈通道截面的形狀，該通道截面的連板(web)相對于所述平衡環(huán)20；21的軸線a2；a3徑向地延伸。

各罩蓋55；85是與相應外殼54；84圍繞同一軸線、具有與相應外殼54；84相同的平均半徑和相同的徑向?qū)挾鹊拇笾缕教沟沫h(huán)形截面部件。

各平衡環(huán)20；21的各柔性環(huán)53；83插入由相應外殼54；84限定的圓形溝槽中，所述溝槽隨后由相應罩蓋55；85以密封方式封閉。

各罩蓋55；85例如通過焊接或通過粘接劑或由于它以壓緊配合方式接合在由外殼54；84限定的圓形溝槽中而緊固到相應外殼54；84上。

應當記得，本例中的第一平衡裝置的平衡環(huán)20安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒17的圓筒形壁18周圍。在甩干階段期間，從正被處理的衣服提取的液體經(jīng)圓筒形壁18中為此設置的孔從旋轉(zhuǎn)滾筒17排出。

因此，為了避免妨礙該液體的排出，第一平衡裝置的平衡環(huán)20的外殼54具有與該環(huán)的軸線a2對向的截錐形面56，該面56相對于旋轉(zhuǎn)滾筒17的圓筒形壁18稍微傾斜以使得它們之間留下在甩干期間可供所述液體排出的空間。該截錐形面56設置有花鍵57(在圖1和圖3中也可見)，從而使得外殼53能夠抵靠在旋轉(zhuǎn)滾筒17的圓筒形壁18的外表面上。

構(gòu)成各外殼54；84和各對應的罩蓋55；85的材料被選擇成不會由于溫度或與用于處理衣服的液體的接觸的影響而受損。舉例而言，該材料可以是部分地剛性的塑料材料，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。同樣，構(gòu)成各柔性環(huán)53；83的塑料材料如聚丙烯和形成各對應的接合元件90；100的塑料材料被選擇成耐受用于處理衣服的溫度(尤其被選擇成在承受90℃的溫度時具有長的壽命)。

參考圖11，接下來描述洗衣機10的運轉(zhuǎn)，該洗衣機10具有旋轉(zhuǎn)滾筒17，該旋轉(zhuǎn)滾筒17上同軸地安裝有如以上詳細描述的本發(fā)明的平衡裝置的平衡環(huán)20；21，該平衡環(huán)容納平衡液體111并且高速旋轉(zhuǎn)。

平衡環(huán)20；21安裝在其上的旋轉(zhuǎn)滾筒17容納一定負荷的用于處理的衣服116，衣服116壓靠在其側(cè)壁18的內(nèi)表面上并且代表重心相對于滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線a1偏心地定位的質(zhì)量/團塊。

由于其偏心位置，容納于旋轉(zhuǎn)滾筒17中的衣服116的質(zhì)量在滾筒上施加應力，應力引起滾筒的旋轉(zhuǎn)，伴隨著其軸線a1的大致圓形移動，如上所述。舉例而言，在圖11中，滾筒的軸線a1位于與它在靜止時占據(jù)的位置o不同的位置o’；圖11所示的距離oo’是僅用于說明此概念的概略性距離。

在圖11中，尤其可見平衡環(huán)20；21的通道52；82之一以及其容納的平衡液111。

在旋轉(zhuǎn)滾筒17的軸線a1移動的影響下，容納于通道52；82中并且通過表面張力效應集中在該通道的僅一部分長度中的平衡液111占用通道52；82中相對于滾筒的軸線a1與衣服116質(zhì)量直徑相對的位置。

更具體地，由于平衡環(huán)20；21緊固在其上的旋轉(zhuǎn)滾筒17的旋轉(zhuǎn)而作用在平衡液111上的離心力傾向于使平衡液111靠著通道52；82的壁的內(nèi)表面的離平衡環(huán)20；21的軸線a2；a3最遠的部分114在離平衡環(huán)20；21的軸線a2；a2的最大距離處攤開在通道52；82的全部周長上，應該記得，所述軸線a2；a2與旋轉(zhuǎn)滾筒17的軸線a1重合。

相比之下，作用在平衡液111的自由表面117處的表面張力傾向于減小該自由表面117的面積以便維持平衡液111呈占據(jù)通道52；82的整個截面的液柱的形式，但僅在其長度的一段上，該柱由兩個彎月面112和113限定，每個彎月面112；113都抵靠在通道52；82的壁的內(nèi)表面上，尤其是通道52；82的內(nèi)表面的最靠近平衡環(huán)的軸線a2；a3的部分115上。

按照以上給出的指示選擇的通道52；82的內(nèi)部寬度b有利地足夠小以確保上述表面張力效應壓倒/超過平衡液111所承受的離心力的效應，由此防止平衡液111攤開在通道52；82的全部長度上。

因此，在此位置，平衡液111的質(zhì)量抵消了衣服116的質(zhì)量，并且有效地減輕了整體不平衡。

需要平衡的衣服116的質(zhì)量越大，它引起的軸線a1的偏離oo’就越大。作用在平衡液111上的驅(qū)動力在軸線a1的偏離oo’大時也較大。

因此，最終保持與衣服116的質(zhì)量相對的平衡液111的量隨著衣服116的待平衡的質(zhì)量增加而增加。實際上履行平衡功能的平衡液111的質(zhì)量因此連續(xù)調(diào)整為盡可能接近待平衡的衣服116的質(zhì)量。

這種特性對于洗衣機10而言是特別有利的，例如因為：

-最初導入滾筒中的衣服的質(zhì)量從洗衣機10的一次使用到另一次使用可能變化；并且

-需要平衡的質(zhì)量在甩干階段的開始和結(jié)束之間大幅變化；在甩干階段開始時，需要平衡的衣服的質(zhì)量大，這是因為它仍包含大量液體，而在甩干階段結(jié)束時，需要平衡的衣服的質(zhì)量較小，這是因為衣服最初包含的液體的大部分已經(jīng)排出。

如上所述的平衡裝置的使用因此最終對平衡高速旋轉(zhuǎn)并且包含自由質(zhì)量——例如衣服的質(zhì)量，該質(zhì)量在機器10運轉(zhuǎn)時也可以變化——的機器10的旋轉(zhuǎn)滾筒17特別有效。

當機器10是洗衣機時，實際上履行適于需要平衡的質(zhì)量——例如在甩干階段期間變化的衣服的質(zhì)量——的平衡功能的平衡液的質(zhì)量的這種有利效果可以通過使用具有包含不同截面積值的通道的平衡環(huán)來增強。

例如，所述平衡環(huán)的通道的一部分均可具有等于3平方毫米的截面積，并且同一平衡環(huán)的通道的另一部分均可具有等于或小于2平方毫米的截面積，如上所述。

在這種實施例中，對應的平衡環(huán)的所有通道都有助于平衡旋轉(zhuǎn)滾筒和它所包含的自由質(zhì)量，滾筒的旋轉(zhuǎn)速度不過高即可；在本例中，它小于約900rpm即可。對于高旋轉(zhuǎn)速度而言，例如對于高于900rpm的旋轉(zhuǎn)速度而言，僅較窄的通道參與平衡旋轉(zhuǎn)滾筒，這是因為上述表面張力效應不再必定足以將較大的通道中包含的平衡液維持在它們的僅一部分長度上。

在甩干階段開始時，旋轉(zhuǎn)速度是中等的，并且需要平衡的自由質(zhì)量大。有利地，在這種實施例中，實際上履行平衡功能的平衡液的質(zhì)量于是大(原因在于旋轉(zhuǎn)滾筒的中等旋轉(zhuǎn)速度)，其中所述環(huán)的各通道中包含的平衡液于是有助于平衡。

相比之下，在甩干階段結(jié)束時，旋轉(zhuǎn)速度高，并且用于平衡的自由質(zhì)量較小。有利地，實際上履行平衡功能的平衡液的質(zhì)量于是較小(原因在于旋轉(zhuǎn)滾筒的高旋轉(zhuǎn)速度，如上所述)。

此外，將平衡裝置安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒17的外側(cè)可以：

-保留待處理的物品或物質(zhì)(在本例中為衣服)的滾筒的全部內(nèi)部容積；以及

-由于平衡裝置的平衡環(huán)20；21的較大半徑而提高平衡裝置的性能(與將所述平衡裝置安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒17的內(nèi)部相比)，由此向所述環(huán)20；21中包含的平衡液的質(zhì)量提供較大的杠桿臂。

最后，使兩個平衡裝置如圖2所示定位于沿機器10的旋轉(zhuǎn)滾筒17的軸線a1的不同位置處不僅可以修正靜態(tài)不平衡，而且可以修正滾筒的偶不平衡，由此優(yōu)化否則將由于滾筒的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的振動的抑制。

將兩個平衡裝置中的每一個定位在旋轉(zhuǎn)滾筒17的相應端部處也可以以最佳效率修正滾筒的靜態(tài)不平衡和偶不平衡。具體地，這種布置確保了待平衡的衣服的質(zhì)量沿旋轉(zhuǎn)滾筒的軸線a1定位在與平衡裝置的平衡環(huán)對應的各環(huán)20；21中包含的平衡液的兩個質(zhì)量之間。這種構(gòu)型在機械上特別穩(wěn)定并且有利地可以減小平衡給定自由質(zhì)量所需的平衡液111的質(zhì)量。

本發(fā)明不以任何方式局限于所描述和示出的實施例，且本領(lǐng)域技術(shù)人員在他們認為合適時可以對所述實施例應用任意變型。

特別地，如上所述的平衡裝置可以有利地設置用于與具有豎直軸線的洗衣機配合。

這種平衡裝置也可以有利地與離心機的滾筒配合，按照以上給出的指示針對離心機中所使用的旋轉(zhuǎn)速度適當?shù)卣{(diào)整其平衡環(huán)的通道的內(nèi)部尺寸即可。

更一般地，如上所述的平衡裝置通常適于平衡高速旋轉(zhuǎn)并且被設計成接收自由質(zhì)量或者具有有把握地確定的值和在旋轉(zhuǎn)滾筒內(nèi)的定位的質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)滾筒。

這種平衡裝置也可以有利地與高速旋轉(zhuǎn)的渦輪機的旋轉(zhuǎn)滾筒(例如驅(qū)動軸)配合，同樣按照以上給出的指示針對渦輪機中所使用的旋轉(zhuǎn)速度適當?shù)卣{(diào)整其平衡環(huán)的通道的內(nèi)部尺寸即可。對于這種渦輪機旋轉(zhuǎn)滾筒(例如驅(qū)動軸)而言，相對于旋轉(zhuǎn)軸線的不平衡例如由于它所包括的旋轉(zhuǎn)部件的磨損而會在渦輪機的壽命周期中出現(xiàn)。這種不平衡于是借助于平衡裝置修正，并不需要對渦輪機進行昂貴的維護操作。