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Verfahren und Vorrichtung zum schleudern in einer Waschmaschine Die
Erfindung bezieht sich allgemein auf Waschmaschinen und genauer genommen auf ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleudern in einer Waschmaschine, die einen
Behälter mit einem Ablaufventil und zwei Zulaufventilen für Kaltwasser bzw. Heisswasser,
eine im Behälter drehbar gelagerte Waschtrommel, einen an die Waschtrommel geschalteten
Antriebsmotor, welcher zwischen langsamem Umlauf bei einer zum Waschen in der Trommel
geeigneten Drehzahl und schnellem Umlauf bei einer zum Schleudern in der Trommel
geeigneten Drehzahl umsteuerbar ist, sowie ein Programmschaltwerk und eine Zeituhr
aufweist, welche an die Ventile und den Antriebsmotor zur Steuerung der Arbeit der
Waschmaschine durch eine Folge von Wasch-, Spül- und Schleudervorgängen angeschlossen
sind.
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Beim Schleudern in Waschmaschinen ist bisher der Antriebsmotor für
die Trommel der Waschmaschine bei einer zum Schleudern geeigneten Drehzahl kontinuierlich
gelaufen. Hierbei bereitet jedoch das Entfernen des Wassers aus dem Behälter ein
Problem, da sich ein Wasserring verhältnismässig schnell nach Beginn des Schleuderns
bildet, indem die Trommel bei ihrem Umlauf Wasser mit sich reisst. Dieser Wasserring
erschwert die Entleerung des Wassers durch den Ablauf und belastet ausserdem den
Antriebsmotor.
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Bei dem erfindungsmässigen Verfahren wird das oben erwähnte Problem
dadurch beseitigt, dass der Antriebsmotor während des Schleudervorganges wiederholt
zwischen dem langsamen und dem schnellen Umlauf, d.h. zwischen der Waschdrehzahl
und der Schleuderdrehzahl, umgesteuert wird. Hierbei ist es wesentlich, dass die
Zeitspanne des schnellen Umlaufs, d.h. das Schleudern, so kurz gewählt wird, dass
die Drehzahl des schnellen Umlaufs nicht erreicht wird, wodurch sich kein Wasserring
in der Form von durch die Trommel mitgerissenem Wasser bilden kann.
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Es empfiehlt sich weiterhin, bei der Umsteuerung von schnellen zu
dem langsamen Umlauf eine Pause einzuschalten, so dass die Drehzahl des Antriebsmotors
etwa auf die des langsamen
Umlaufs herabgesetzt werden kann. Die
Umsteuerung von dem langsamen zu dem schnellen Umlauf wird dagegen direkt durchgeführt.
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Bei der erfindungsmässigen Vorrichtung wird das oben erwähnte Problem
dadurch beseitigt, dass ein von der Zeituhr gesteuerter Schalter während des Sc#hleudervorganges
den Antriebsmotor wiederholt zwischen dem langsamen und dem schnellen Umlauf umsteuert.
Die Zeituhr ist dabei vorgesehen, den Schalter so zu steuern, dass die Zeitspanne
des schnellen Umlaufs so kurz ist, dass die Drehzahl des schnellen Umlaufs nicht
erreicht wird, wodurch sich kein Wasserring in der Form von durch die Trommel mitgerissenem
Wasser bilden kann.
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Durch das intermittierende Schleudernnach der Erfindung gewinnt man
folgende Vorteile im Verhältnis zu der bisher angewandten Technik. Kein unwillkommener
Wasserring bildet sich, und das Wasser lässt sich demzufolge leichter durch eine
dünne Austrittsleitung entleeren. Ferner kann ein kleinerer Antriebsmotor benutzt
werden, da er von keinem Wasserring belastet werden wird und da die Laufzeiten kurz
sind und Wiederanlassungen von der Waschdrehzahl aus erfolgt. Schliesslich wird
die Wäsche und die mechanischen Teile der Maschine geschont, indem der Antrlebsmotor
während des ersten Teils des Schleudervorgangs, wenn das meiste Wasser entleert
wird, nicht auf volle Drehzahl kommt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht
einer Waschm#schine, Fig. 2 eine Rückansicht der Maschine in Fig. 1, Fig. 3 ein
schematisches Schaltbild, hauptsächlich in Blockbildform, der erfindungsmässigen
Vorrichtung, und Fig. 4a und 4b sind Zeitdiagramme zur Veranschaulichung der Vorteile
der Erfindung gegenüber der früher angewandten Technik.
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In Fig. 1 und 2 ist eine übliche Waschmaschine 1 darestellt.
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Sie hat ein hauptsächlich U-förmiges Gestell 2, das einen zylindrischen
Behälter 3 trägt. In der Mitte der einen Seite des Behälters 3 ist ein Lagergehäuse
4 fest angebracht, während in der anderen Seite des Behälters eine Tür 5 in einer
Öffnung zum Füllen der Maschine montiert ist. Eine in dem Lagergehäus# 4 drehbar
gelagerte Welle 6 trägt auf ihrem in den Behälter 3 h£neinragenden Ende eine zylindrische,
durchiöcherte Waschtrommel 7 koaxial mit dem zylindrischen Behälter 3 und auf ihrem
anderen aus dem LagertJehause 4 herausragenden Ende eine Itiemerlscheibe 8.
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Die Waschtrommel 7 und die Riemenscheibe 8 sind auf der Welle 6 fest
angebracht.
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Ein elektrischer Antriebsmotor 9 ist auf einem Arm 10 fest montiert,
welcher um einen an dem Gestell 2 befestigten Zapfen 11 schwenkbar ist. Auf der
Motorwelle ist eine andere Riemenscheibe 12 fest angebracht und ein Riemen 13 läuft
über die beiden Riemenscheiben 8 und 12. Eine zwischen dem Motor 9 und dem Gestell
2 sich erstreckende Zugfeder 14 ist bestrebt, den Motor 9 und somit den Arm 10 um
den Zapfen 11 in einem solchen Sinne zu schwenken, dass der Riemen 13 um die Riemenscheiben
8 und 12 gespannt wird.
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Von dem Boden des Behälters 3 führt ein Schlauch 15 zu einem Ablaufventil
16, von dem eine Austrittsleitung 17 ausgeht. Das Ablanfventil ist ein übliches
Magnetventil.
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Obgleich dies in Fig. 1 und 2 nicht gezeigt ist, hat die Waschmaschine,
wie aber aus Fig. 3 ersichtlich ist, auch zwei in den Behälter 3 mündende Eintritts
leitungen 18 und 19 für kaltes bzw. heisses Wasser, welche Leitungen mit je einem
Zulaufventil 20, 21 von der gleichen Art wie das Ablaufventil 16, einer im Behälter
3 untergebrachten elektrischen Heizvorrichtung 22 zum heizen von Wasser im Behälter
sowie einer Steuereinheit 23 versehen sind, welche letztere von üblicher Art ist
und ein Programmschaltwerk 24 und eine Zeituhr 25 umfasst.
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In der Blockzeichnung, Fig. 3, ist vorliegende Erfindung an der in
Fig. 1 und 2 veranschaulichten Waschmaschine angewandt.
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Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Steuereinheit 23 mittels durch
volle Linien gezeigter elektrischer Leitungen mit den Ventilen 16, 20 und 21, mit
einem zwischen dem Netz und der Heizvorrichtung 22 eingeschalteten Schütz 26 und
mit einem zweiten, zwischen dem Netz und dem Antriebsmotor 9 eingeschalteten Schütz
27 verbunden.
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Auch die Steuereinheit 23 ist an das Netz über eine geeignete Spannungs
einheit 28 angeschlossen, welche Betriebsspannung erforderlicher Art an die Steuereinheit
23 liefert.
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Das Prograrninschaltwerk 24 und die Zeituhr 25, die in der Steuereinheit
23 als Teil enthalten ist, sind völlig üblicher Art und sind somit hier nicht näher
beschrieben. Sie können beispielsweise aus einer Anzahl von Nockenscheiben bestehen,
die von einem Elektromotor über verschiedene Uebersetzungen in Umlauf versetzt werden
und bei ihrem Umlauf verschiedene Kontakte betätigen, die
die Spannung
der Spannungseinheit 28 den Steuerspulen der Magnetventile 16, 20, 21 und der Schütze
26, 27 in einer durch die Ausbildung der Nockenscheiben festgelegten und die Wasch-,
Spül- und Schleudervorgänge bestimmenden Reihenfolge aufdrücken.
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In dem die Steuereinheit 23 darstellenden Block ist die Erfindung
veranschaulicht. Genauer genommen sind drei der von den Nockenscheiben betätigten
Kontakte gezeigt und mit R, L und M bezeichnet. Diese Kontakte K, L und M sind zwischen
zwei festen Kontakten kl und k2, 11 und 12 bzw. ml und m2 beweglich, wobei das Programmschaltwerk
24 die Stellung des Kontakts X steuert, während die Zeituhr 25 die Stellungen der
Kontakte L und M steuert.
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Der Kontakt K ist an eine Anschlussklemme der Spannungseinheit 28
angeschlossen, deren andere Anschlussklemme an die eine Seite dreier Relaisspulen
29, 30 und 31 angeschlossen ist. Der feste Kontakt kl ist mit dem beweglichen Kontakt
M verbunden, während der feste Kontakt k2 mit dem beweglichen Kontakt L verbunden
ist. Die festen Kontakte 11 und 12 sind mit der anderen Seite der Relaisspulen 30
bzw. 31 verbunden. Der feste Kontakt ml ist mit der anderen Seite der Relaisspule
29 verbunden, während der feste Kontakt m2 an die Verbindung zwischen dem Kontakt
12 und der Relaisspule 31 angeschlossen ist.
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Wenn die Relaisspule 31 stromführend ist, schliesst das Schütz 27
den Antriebsmotor 9 in der Art an das Netz an, dass der Motor in einem Sinne bei
einer zum Waschen in der Trommel 7 geeigneten Drehzahl umläuft. Wenn die Relaisspule
30 stromführend ist, wird der Motor 9 in entgegengesetztem Sinne bei gleicher Drehzahl
zum Umlauf gebracht. Wenn die Relaisspule 29 von Strom durchflossen wird, schliesst
das Schütz 27 den Antriebsmotor 9 in einer solchen Weise an das Netz an, dass der
Motor im erstgenannten Sinne bei einer zum Schleudern geeigneten Drehzahl umläuft,
welche selbstverständlich höher ist als die Drehzahl beim Waschen. Diese verschiedenen
Drehzahlen können in üblicher Weise durch verschiedene Wicklungen im Motorn 9 erreicht
werden. Als Alternative können zwei Motoren benutzt werden.
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Während jeden Wasch- und Spülvorganges steuert das Programmschaltwerk
24 den Kontakt K zur Verbindung mit dem Kontakt k2, wobei Spannung dem Kontakt I.
aufgedrückt wird, welcher von der Zeituhr 25 abwechselnd mit dem Kontakt 11 und
dem Kontakt 12 verbunden
wird. Der Wechsel zwischen den Kontakten
11 und 12 erfolgt mit einer kurzen Pause, so dass die Trommel 7 und der Motor 9
stehenbleiben können, bevor eine Umsteuerung stattfindet und ein Umlauf in entgegengesetztem
Sinne anfängt.
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Während des Schleudervorganges wird der Kontakt K vom Programmschaltwerk
24 so gesteuert, dass er mit dem Kontakt kl in Verbindung gebracht wird, wobei dem
Kontakt M, der von der Zeituhr 25 abwechselnd mit dem Kontakt ml und dem Kontakt
m2 verbunden wird, Spannung aufgedrückt wird. Bei dem Wechsel des Kontakts M vom
Kontakt m1 zum Kontakt m2 tritt eine kurze Pause ein, während der Wechsel des Kontakts
M vom Kontakt m2 zum Kontakt ml #direkt erfolgt.
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Wenn der Kontakt M an den Kontakt ml angeschlossen ist, wird die
Spule 29 mit Strom versorgt und der Motor 9 mit der Schleuderdrehzahl während einer
von der Zeituhr 25 festgelegten Zeitspanne, vorzugsweise etwa 5 Sekunden, betrieben.
Ehe der Kontakt M danach an den Kontakt m2 angeschlossen wird, findet - wie oben
erwähnt -eine Pause von z.B. 2,5 Sekunden statt, wobei die Umlaufgeschwindigkeit
des Motors auf etwa die Waschdrehzahl sinkt. Wenn der Kontakt M nach der Pause an
den Kontakt m2 angeschlossen wird, wird der Motor 9'bei der Waschdrehzahl während
einer verhältnismässig längeren Zeitspanne z.B. 12,5 Sekunden, betrieben, wonach
der Kontakt M direkt auf den Kontakt ml hinübergewechselt wird und die Folge der
Arbeitsvorgänge wiederholt wird. Nach zweckmässigerweise zumindest zwei Wiederholungen
der genannten Folge wird schliesslich der Kontakt M an den Kontakt ml angeschlossen,
damit endgültiges Schleudern während einer langen Zeitspanne, z.B. 1 Minute, stattfindet,
wonach das Programmschaltwerk 24 die Arbeit der Waschmaschine beendigt.
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Um die Vorteile der Erfindung weiter zu erläutern, sei auf Fig. 4a
und 4b hingewiesen, die den Strom zum Motor 9 (Kurve a), die Drehzahl des Motors
(Kurve b) und den Entwässerungsfluss (Kurve c) als Funktionen der Zeit für eine
Waschmaschine gemäss der früher angewandten Technik, d.h. ohne die Kontakte M, ml
und m2, und für eine Waschmaschine, auf die vorliegende Erfindung zur Anwendung
gelangt ist, zeigen. Wie aus Fig; 4a ersichtlich, steigt gemäss der früher angewandten
Technik die Drehzahl des Motors zunächst relativ schnell an, wenn der zum Motor
geliefer#Strom von einem Anfangswert
bei welchem der Motor mit der
Waschdrehzahl umläuft, beinahe momentan erhöht wird. Danach erfolgt die Drehzahlerhöhung
langsamer, weil sich ein Wasserring bildet, wobei der Entwässerungsfluss ebenfalls.verhältnismäs-sig
langsam zunimmt. Erst nachdem die höchste Drehzahl erreicht worden ist, findet wiederum
eine kräftigere Zunahme des Entwässerungsflusses statt. Die zwei gestrichelten Linien
in Fig. 4a begrenzen die Zeitspanne, während welcher der Wasserring vorhanden ist.
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Wie in Fig. 4b dargestellt, wird nach der vorliegenden Erfindung
stattdessen die Stromversorgung des Motors unterbrochen, bevor die höchste Schleuderdrehzahl
erreicht worden ist und bevor noch ein Wasserring sich hat bilden können. Hierdurch
nimmt der Entwässerungsfluss schneller zu als in der üblichen Waschmaschine, gleichzeitig
wie der Motor 9 eine geringere Belastung erfährt. Der Höchstwert des Entwässerungsflusses
wird ebenfalls geringer als beim üblichen Schleudern, weshalb man ein dünneres Ablassystem
benutzen kann.