BRPI0717562A2

BRPI0717562A2 - Aparelho eletrodoméstico

Info

Publication number: BRPI0717562A2
Application number: BRPI0717562-0A
Authority: BR
Inventors: Stefano Galassi; Fabio Spizzo; Marco Giovagnoni; Fabio Altinier
Original assignee: Electrolux Home Prod Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2013-10-29
Also published as: EP1918446B1; US20100024491A1; RU2413803C2; EP1918446A1; US8443636B2; MX2009004537A; DE602006012501D1; ATE458850T1; CN101529006B; RU2009120607A; WO2008052660A1; CN101529006A; PL1918446T3

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO ELETRODOMÉSTICO".

A presente invenção refere-se a um aparelho eletrodoméstico.

Mais especificamente, a presente invenção refere-se a uma má- quina de lavar roupas à qual a descrição a seguir refere-se puramente por meio de exemplo.

Como é sabido, a rotação em alta velocidade do tambor rotativo da máquina de lavar produz vibrações severas na máquina que são transfe- ridas para o envoltório da máquina de lavar, e que normalmente se tornam muito mais problemáticas à medida que a velocidade dos tambores rotativos aumenta.

Para se reduzir as vibrações da máquina, nas máquinas de lavar roupas atuais os tambores rotativos são conectados de forma flutuante ao envoltório por um sistema de suspensão projetado para absorver parcial- mente as vibrações antes de alcançarem o envoltório.

Em condições de instalação particulares, no entanto, o sistema de suspensão flutuante falha em reduzir suficientemente as vibrações de máquina e impedir que alcancem o envoltório, de forma que a máquina de lavar se torna ruidosa. Por exemplo, quando uma máquina de lavar se apoia em um piso flexível, tal como um piso de madeira, um piso macio, ou um piso que se apoia em uma pedra fina, as vibrações geradas pela revolução do tambor durante o ciclo de rotação podem ser amplificadas por ressonân- cia a um nível de ruído inaceitável, e podem danificar não apenas a máquina de lavar, mas também o piso. Para se superar essa desvantagem, as máquinas de lavar de

última geração atuais também são fornecidas com um amortecedor de vibra- ção fixado ao envoltório para reduzir as vibrações da máquina de lavar em velocidades de ressonância, e que compreende uma massa oscilante e um número de molas espiraladas conectando a massa oscilante ao envoltório da máquina de lavar. A massa oscilante e o sistema de mola espiralada são adequadamente dimensionados para vibrar, durante a rotação do tambor, fora de fase com relação às vibrações transmitidas pelo sistema de suspen são flutuante do tambor, reduzindo, assim, a amplitude das vibrações do en- voltório.

Infelizmente, os amortecedores de vibração utilizados hoje em dia (tradicionalmente conhecidos como "amortecedores Frahm") só forne- cem um desempenho de amortecimento ideal através de uma faixa limitada de velocidades de rotação de tambor possíveis.

É um objetivo da presente invenção fornecer um amortecedor de vibração oferecendo um desempenho ideal através de quase toda a faixa de possíveis velocidades de rotação do tambor. De acordo com a presente invenção, é fornecido um aparelho

eletrodoméstico como reivindicado nas reivindicações em anexo.

Uma modalidade não-limitadora da presente invenção será des- crita por meio de um exemplo com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

a figura 1 ilustra uma vista em perspectiva, com partes em corte

e partes removidas por motivos de clareza, de uma máquina de lavar roupas com um amortecedor de vibração de acordo com os ensinamentos da pre- sente invenção;

a figura 2 ilustra uma vista dianteira esquemática de um amorte- cedor de vibração da máquina de lavar da figura 1.

O número 1 nos desenhos em anexo indica como um todo um aparelho eletrodoméstico compreendendo um envoltório 2 que é responsá- vel pelas vibrações severas da máquina durante o funcionamento.

Mais em particular, no exemplo ilustrado o aparelho eletrodo- méstico 1 é uma máquina de lavar roupas 1 compreendendo um envoltório 2 se apoiando em um piso; uma cuba de lavar cilíndrica 3 que é conectada de forma flutuante ao envoltório 2 por um sistema de suspensão 4; e um tambor rotativo 5 que é encaixado de forma rotativa em torno de um eixo geométrico de rotação horizontal A dentro da cuba 3. A cuba 3 é fornecida com uma abertura dianteira 3a que pode

ser seletivamente fechada por uma porta (não-ilustrada) articulada ao envol- tório 2, e a máquina de lavar 1 também compreende um motor elétrico 6 que é conectado ao tambor 5 por um sistema de transmissão de forma a girar, sob comando, o tambor 5 em tono de seu eixo geométrico de rotação longi- tudinal A dentro da cuba de lavar 3.

Com referência às figuras 1 e 2, o aparelho eletrodoméstico 1, isto é, a máquina de lavar 1 também compreende um amortecedor de vibra- ção 7 que é fixo ao envoltório 2 para reduzir as vibrações transmitidas para o envoltório 2 pelo sistema de suspensão 4 à medida que um tambor 5 gira. Mais especificamente, o amortecedor de vibração 7 é fixado dentro do envol- tório 2 preferivelmente, mas não necessariamente, ao topo do envoltório 2, e compreende uma estrutura rígida 8 fixada de forma rígida ao envoltório 2; uma massa oscilante 9 alojada dentro da estrutura 8; e pelo menos um ele- mento de suporte elástico 10 conectando a massa oscilante 9 de forma flu- tuante à estrutura rígida 8.

Diferentemente das soluções conhecidas, o peso da massa osci- Iante 9 é 1,5% maior do que o peso total do envoltório 2 sem o conjunto de lavar compreender a cuba de lavar 3, o sistema de suspensão 4, o tambor rotativo 5 e o motor elétrico 6; e o elemento de suporte elástico 10 compre- ende pelo menos um bloco monolítico ou peça 10 de gel polimérico viscoe- lástico com um módulo elástico dinâmico G' inferior a 300.000 pascais den- tro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 15 Hertz, e com um fator de perda dinâmica η superior a 0,1 dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertze 15 Hertz.

Em particular, preferivelmente, apesar de não necessariamente, o módulo elástico G' do gel polimérico viscoelástico deve ser inferior a 300.000 pascais dento de uma faixa de freqüência entre 3 Hertz e 30 Hertz, e o fator de perda η deve ser superior a 0,1 dentro de uma faixa de freqüên- cia entre 3 Hertz e 30 Hertz.

Mais especificamente, em uma modalidade preferida o peso da massa oscilante 9 é 15% superior ao peso total do envoltório 2 sem o con- junto de lavar compreender a cuba de lavagem 3, o sistema de suspensão 4, o tambor rotativo 5 e o motor elétrico 6; o módulo elástico G' do gel poliméri- co viscoelástico é constituído entre 10.000 pascais e 100.000 pascais dentro de uma faixa de freqüência entre 3 Hertz e 30 Hertz; e o fator de perda η do gel polimérico viscoelástico é constituído entre 0,1 e 0,5 dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 15 Hertz, e preferivelmente, apesar de não necessariamente, dentro de uma faixa de freqüência entre 3 Hertz e 30 Hertz.

Considerando-se que uma extremidade da amostra de material (isto é, o gel polimérico viscoelástico) seja fixada em um suporte rígido, que a extremidade oposta da amostra de material é submetida a deformações por cisalhamento devido a uma tensão sinusoidal (periódica), e que um tor- que de tensão sinusoidal seja transmitido para o suporte; o módulo elástico G' é definido pela seguinte fórmula:

G1 = Cos^-J

em que δ é o ângulo de fase entre as tendências de tensão (isto é, mudança

de fase entre os vetores de tensão); T é o valor do vetor de tensão; e λ é o

valor do vetor de tensão.

O valor T do vetor de tensão é definido pela fórmula a segui:

τ=ΜΚ

τ

em que M é o valor do torque de tensão sinusoidal transmitido para o supor- te, e Kx é a constante de tensão geométrica da amostra de material testada.

O valor λ do vetor de tensão é definido pela fórmula a seguir:

λ = βκχ

em que θ é o valor do deslocamento angular do final da amostra de material (isto é, o gel polimérico viscoelástico) sujeita à tensão sinusoidal, e Κλ é a constante de tensão geométrica da amostra de material testada.

Finalmente, o fator de perda η é definido pela fórmula a seguir:

η = tan δ

em que δ é o ângulo de fase entre as tendências de tensão (isto é, a mudan- ça de fase entre os vetores de tensão). Com referência à figura 2, no exemplo ilustrado, a estrutura rígi-

da 8 compreende dois suportes metálicos em formato de L 11 fixados de forma rígida (por exemplo, por meio de soldas locais ou parafusos) ao topo 2a do envoltório 2, e se estendendo verticalmente, uma na frente da outra, de forma que suas partes de extremidade transversal 11a se encontrem, voltadas uma para outra, no mesmo plano horizontal; e a massa oscilante 9 seja definida por uma peça de formato de prisma monolítico 9 de concreto sólido pesando 4,5 kg, localizada entre os suportes 11, e se apoiando nas partes de extremidade 11a dos dois suportes 11 com intercalação de um número de blocos de formato cilíndrico 10 do gel de Poliuretano ou Silicone viscoelástico com um módulo elástico G' de mais de 25.000 pascais dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 25 Hertz, e um fator de perda η superior a 0,25 dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 25 Hertz. Esses blocos de formato cilíndrico 10 definem os elementos de suporte elás- tico 10 do amortecedor de vibração 7.

A operação da máquina de lavar roupas 1 e do amortecedor de vibração 7 pode ser deduzida a partir da descrição acima sem qualquer ex- plicação adicional sendo necessária, exceto para mencionar que, devido às características físicas dos elementos de suporte elásticos 10 do gel poliméri- co viscoelástico, o amortecedor de vibração 7 é capaz de reduzir considera- velmente a amplitude de vibração através de uma faixa ampla de velocida- des de rotação possíveis do tambor rotativo 5, e também é bem sucedido na redução dos picos de amplitude de vibração nas freqüências ressonantes da estrutura da máquina de lavar em mais de 50%.

O amortecedor de vibração 7, como descrito acima, possui inú- meras vantagens: a estabilidade e o silêncio da máquina de lavar 1 são mui- to aumentados quando o tambor rotativo 5 alcança sua velocidade de rota- ção máxima depois de ter cruzado as freqüências de vibração ressonante da máquina de lavar possuindo mais de 50% de seus picos de amplitude corta- dos.

Ademais, graças a uma maior razão de peso entre a massa osci- lante 9 e a máquina de lavar 1, e graças à suavidade e alto fator de perda dos elementos de suporte 10 feitos de gel polimérico viscoelástico, o de- sempenho de amortecimento do amortecedor de vibração 7 permanece alto através de uma faixa operacional maior do que dos amortecedores Frahm convencionais utilizados atualmente (isto é, compreendendo uma pequena massa oscilante e molas em espiral lineares) que, como é sabido, funcionam bem em uma freqüência bem definida, mas não têm efeito em outras fre- qüências.

Claramente, as mudanças podem ser feitas no amortecedor de

vibração 7 como descrito aqui sem, no entanto, se distanciar do escopo da presente invenção. Por exemplo, a massa oscilante 9 pode se apoiar na es- trutura rígida 8 com o intercalação de uma única parte plana feita de gel po- limérico viscoelástico. De acordo com outra modalidade não-ilustrada, a massa oscilan-

te 9 do amortecedor de vibração 7 pode ser articulada à estrutura rígida 8 de modo a balançar livremente como um pêndulo, e pelo menos um elemento de suporte elástico 10 do gel polimérico viscoelástico conecta a massa osci- lante 9 de forma flutuante à estrutura rígida 8. De acordo com outra modalidade adicional não ilustrada, o a-

mortecedor de vibração 7 pode compreender duas ou mais massas oscilan- tes 9 que se apoiam uma na outra com intercalação de pelo menos um ele- mento de suporte elástico 10 de gel polimérico viscoelástico. Por sua vez a massa oscilante inferior 9 se apoia na estrutura rígida 8 de forma flutuante com a intercalação de pelo menos um elemento de suporte elástico 10 do gel polimérico viscoelástico.

De acordo com outra modalidade adicional não ilustrada, o a- mortecedor de vibração 7 pode compreender duas ou mais massas oscilan- tes 9 se apoiando de forma flutuante na estrutura rígida 8 uma ao lado da outra com a intercalação de pelo menos um elemento de suporte elástico 10 do gel polimérico viscoelástico.

Claims

1. Aparelho eletrodoméstico (1) compreendendo um envoltório (2) e um amortecedor de vibração (7) fixados ao dito envoltório (2) para re- duzir as vibrações transmitidas para o envoltório (2); o dito amortecedor de vibração (7) compreendendo uma estrutura de suporte (8) fixada de forma rígida ao envoltório (2), pelo menos uma massa oscilante (9) alojada dentro da dita estrutura de suporte (8), e dispositivo de suporte elástico (10) conec- tando a dita massa oscilante (9) de forma flutuante à dita estrutura de supor- te (8); o aparelho eletrodoméstico (1) sendo caracterizado pelo fato de o dito dispositivo de suporte elástico (10) compreender pelo menos um bloco (10) de gel polimérico viscoelástico.

2. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de o dito bloco (10) do gel polimérico viscoelástico possuir um módulo elástico (G') inferior a 300.000 pascais dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 15 Hertz1 e um fator de perda (η) superior a 0,1 dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 15 Hertz.

3. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com a reivindicação 2, caracterizados pelo fato de o módulo elástico (G') do dito gel polimérico vis- coelástico ser inferior a 300.000 pascais dento de uma faixa de freqüência entre 3 Hertz e 30 Hertz; e o fator de perda (η) do dito gel polimérico viscoe- lástico ser superior a 0,1 dentro de uma faixa de freqüência entre 3 Hertz e30 Hertz.

4. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados pelo fato de o peso da dita massa oscilante (9) ser 1,5% superior ao peso total do dito envoltório (2).

5. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados pelo fato de o módulo elástico (G') do dito gel polimérico viscoelástico estar compreendido entre 10.000 pascais e 100.000 pascais dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 14 Hertz; e o fator de perda (η) do dito gel polimérico viscoelástico ser constitu- ído entre 0,1 e 0,5 dentro de uma faixa de freqüência entre 5 Hertz e 15 Hertz.

6. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizados pelo fato de o peso da dita massa oscilante (9) ser 15% maior do que o peso total do dito envoltório (2).

7. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados pelo fato de a dita massa oscilante (9) se apoiar na dita estrutura de suporte (8) com intercalação de pelo me- nos um bloco (10) do gel polimérico viscoelástico.

8. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizados pelo fato de a dita massa oscilante (9) ser articulada à dita estrutura rígida (8) de modo a balançar como um pêndulo, e o dito pelo menos um bloco (10) do gel polimérico viscoelástico conectar a massa oscilante (9) à estrutura rígida (8).

9. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados pelo fato de o dito bloco (10) do gel polimérico viscoelástico ser feito de gel de poliuretano ou silicone.

10. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados pelo fato de a dita massa osci- lante (9) ser uma peça monolítica (9) de concreto.

11. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados pelo fato de o dito amortecedor de vibração (7) ser fixado dentro e no topo (2a) do dito envoltório (2).

12. Aparelhos eletrodomésticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados pelo fato de ser uma máquina de lavar roupas (1).