DE3934434A1 - Waschmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft insbesondere die Waschlaugenzu- und abführung bzw. Umwälzung in einer wasserdichten Wäschetrommel.

Sogenannte "wasserdichte Wäschetrommeln" sind in Waschmaschinen erforderlich, die keinen beheizten Laugenbottich besitzen. Derartige Geräte beinhalten lediglich besagte Wäschetrommel in welcher die Waschlauge zu- und abgeführt wird. Sie sind in der Herstellung billig und ermöglichen eine wesentlich bessere Ausnutzung der Waschlauge. D. h. hierdurch kann der Aufwand an Energie, Wasser und Waschmittel erheblich gesenkt werden. Des weiteren werden die Waschzeiten bedeutend verkürzt und der Reinigungs und Entwässerungseffekt erheblich verbessert. Zusammenfassend ist zu sagen, daß mit geringem technisch­ ökologischen Aufwand gute Waschergebnisse erzielt werden.

Zur teilweisen Erfüllung dieser Erfordernis ist aus der DE- OS 38 22 725 ein "Verfahren und eine Einrichtung zur Flottenabführung und Zuführung für eine wasserdichte Wäschetrommel" bekannt.

Der Stand der Technik besteht im wesentlichen aus einer motorangetriebenen wasserdichten Trommel, bei welcher die Achse horizontal gelagert und der Trommelmantel konisch gestaltet ist. Im Trommelboden befindet sich eine bis sehr nahe an den Trommelmantel der Trommel reichende Perforationen und Aussparungen aufweisende Abschirmung sowie eine bis in eine Vertiefung eines Freiraums ragende Leitung. Diese Leitung ist gekrümmt ausgeführt und die Unterkante eines trichterförmig erweiternden Mundstücks liegt fest am Trommelmantel und Trommelboden an.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist wie folgt: Die Trommel wird über die Einfüllöffnung mit Wäsche beschickt und anschließend mit einem wasserdichten Deckel verschlossen. Die Flottenzuführung erfolgt über das Zulaufventil, die Saugpumpe und zwei Leitungen. Wenn die Trommel die vorgegebene Schleuderdrehzahl erreicht wird die in der Trommel befindliche freie Flotte und ein Teil der Flotte aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft und des konisch gestalteten Trommelmantels in den hinteren im Durchmesser erweiterten Bereich der Trommel gefördert. Dort bildet sich ein Flüssigkeitsring in Form eines Rotationsparaboloiden aus. Besitzt der Flüssigkeitsring eine bestimmte Größe, wird die Schleuderdrehzahl auf 80 Umdrehungen pro Minute abgesenkt und gleichzeitig die Saugpumpe eingeschaltet. Der dabei entstehende Unterdruck in der Saugleitung ermöglicht, daß die Flotte aus der Trommel über die Leitung und den Abflußschlauch in den Abfluß befördert wird. Das Zulaufventil bleibt geschlossen, während das Abflußventil geöffnet ist.

Als nachteilig erweist sich bei der bekannten Einrichtung der Umstand, daß die Lauge lediglich zugeführt und am Ende des Waschprozesses, während des Schleuderns, ins Abflußsystem befördert werden kann. Ein permanentes, kontinuierliches Umwälzen während der Waschgänge ist nicht möglich. Weiterhin beinhaltet der Stand der Technik keine, die Lauge erwärmende Beheizung. Eine optimale Ausnutzung der Flotte ist nicht erzielbar. Desgleichen fehlt eine Waschmitteleinspülvorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile und Mängel durch entsprechende Verbesserungen wirksam zu vermeiden.

Diese Aufgabe, gemäß der Erfindung, wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß aufgrund der permanenten Flüssigkeitsumwälzung die komplette Wäsche trotz eines Minimums an Lauge ausreichend benetzt wird; oder mit anderen Worten: die Flotte durchfließt zwangsläufig und kontinuierlich die Wäsche, so daß ein Optimum an Kontaktzeiten zwischen beiden erzielbar ist. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß Schmutz und Wäscheflusen aus dem Waschraum gefördert, unmittelbar mit Hilfe eines Siebs zurückgehalten werden und so den Waschprozess nicht beeinträchtigen können. Die Waschmitteleinspülwanne ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß sie zum einen, bei Beginn des Waschvorgangs der Waschpulverdosierung dient und zum anderen während des Waschens in den Laugenkreislauf mit einbezogen werden kann. Das Erhitzen der Waschlauge erfolgt während ihrer Umwälzung bis zur gewünschten Temperatur.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die schwingende Aufhängung und den Antrieb der wasserdichten Wäschetrommel als Prinzipskizze,

Fig. 2 die Ausführung und Anordnung der wasserdichten Wäschetrommel, deren Antrieb, Lagerung und Beheizung sowie den Verlauf der Laugenumwälzung.

Nach Fig. 1 treibt ein Motor 1 über einen Riemen 16 direkt eine Wäschetrommel 2 an. Dieses System ist über ein Lagerkreuz 3 mit Zusatzmassen 4 schwingend aufgehängt.

Nach Fig. 2 besteht die Wäschetrommel 2 u. a. aus einem mit Perforationen versehenen und vollkommen zylindrischen Trommelinnenmantel 5 samt seinen senkrechten Stirnseiten 5′ und 5′′. Innerhalb des Trommelinnenmantels 5 befinden sich radial verteilt angeordnete Schöpfrippen 6. An der Stirnseite 5′ ist eine frontal zugängliche Wäschebeschickungstür 7 in Form eines bekannten "Bullauges" angeordnet und aus optischen Gründen mit einer dekorativen Gehäuse- oder Schranktür 8 verblendet. An der gegenüberliegenden Stirnseite 5′′ befindet sich die zentrische Wasserzulauföffnung. Um den Trommelinnenmantel 5 und mit dessen Stirnseite 5′ gefalzt verbunden liegt der Trommelaußenmantel 9, dessen Durchmesser sich gegenüber demjenigen des Trommelinnenmantels 5 in Richtung des Lagerkreuzes 3 zu konisch erweitert. Die einzige Stirnfläche 9′ des Trommelaußenmantels 9 ist domförmig ausgestaltet und bildet die Form eines abgestumpften Kegels. Der Trommelinnenmantel 5 und der Trommelaußenmantel 9 bilden die Räume 10 und 10′ deren Volumina je nach Bedarf bestimmt werden. Die Stirnseite 5′′ und die Stirnfläche 9′ bilden die gegeneinander abgedichteten Räume 11 und 11′. Die Räume 10 und 11 stehen nur über das in einer Richtung durchlässige Klappenventil 12 strömungsmäßig in Verbindung. Die Klappenventile 12 sind jeweils in unmittelbarer Nähe der Schöpfrippen 6 angeordnet. Die Räume 10 und 10′ stehen mit dem Trommelinneren, dem Waschraum, über die Perforationen seines Trommelinnenmantels 5 in direkter strömungsmäßiger Verbindung. Die Räume 11′ und 10′ sind mit Hilfe der Stirnseite 5′′ gegeneinander abgedichtet. D. h. der Raum 11′ ist nicht befüllbar. Trommelinnenmantel 5 und Trommelaußenmantel 9 bilden zusammen mit ihren Räumen 10, 10′, 11 und 11′ die wasserdichte, doppelwandige Wäschetrommel 2.

Die Stirnseite 5′ des Trommelinnenmantels 5 und die Stirnfläche 9′ des Trommelaußenmantels 9 sind beide kraftschlüssig mit einer hohlen, als Wasserzu- und Ablauf dienenden sowie im Lagerkreuz 3 gelagerten Trommelwelle 13 verbunden. Die Trommelwelle 13 besitzt eine Radialbohrung 14, welche so angeordnet ist, daß sie ausschließlich in den Raum 11 mündet. Somit stehen, in Fließrichtung gesehen, der Raum 10 über das Klappenventil 12 mit dem Raum 11 und der als Laugenablauf dienenden Radialbohrung 14 in Verbindung. Die hohle Trommelwelle 13 besitzt weiterhin eine stirnseitig angebrachte zentrische Axialbohrung 15 die direkt in den Waschraum des Trommelinnenmantels 5 mündet und als Laugen- bzw. Kaltwasserzulauföffnung dient. Die Axialbohrung 15 der Trommelwelle 13 ist (aus nachfolgend angeführten Gründen) im Durchmesser kleiner als deren Innendurchmesser gehalten.

Im vorderen, dem der Wäschebeschickungstüre 7 zugewandten Bereich, besitzt der Trommelaußenmantel 9 eine Lauffläche. Die komplette Wäschetrommel 2 wird hier wie schon erwähnt, mit Hilfe eines Riemens 16 vom Motor 1 angetrieben.

Der Kaltwasserzulauf und die Waschmitteleinspülung laufen folgendermaßen ab: Zu Beginn des Waschprozesses steuert ein Programmschaltwerk zunächst ein Zweiwegeventil 19 in Strömungsrichtung eines Steigrohres 20 (durchgehend gezeichnete Stellung) und eine in der Waschmitteleinspülwanne 22 befindliche Drehklappe 23 in eine annähernd waagrechte Lage (gestrichelt gezeichnete Stellung). Als Zweiwegeventil 19 und Drehklappe 23 kommen elektromagnetisch betätigbare Funktionselemente zum Einsatz. Sodann öffnet, ebenfalls programmgesteuert, das im Zulauf sitzende Magnetventil 17. Zulaufwasser durchströmt ein Rohrverbindungsstück 18, das vorerwähnte Zweiwegeventil 19, das Steigrohr 20 mit seinem Auslaufkrümmer 21, prallt auf die genau darunter befindliche waagrecht bzw. schräg stehende Drehklappe 23 der Waschmitteleinspülwanne 22, wird in Richtung der gestrichelt gezeichneten Pfeillinie 24 zu nicht dargestellten Einspülkammern umgelenkt und befördert Waschpulver gemäß der gestrichelt gezeichneten Pfeillinie 24′ in den Ablaufstutzen 25. (Die Waschmitteleinspülwanne 22 ist oberhalb der Wäschetrommel 2 angeordnet). Von hier fließt nun das mit Waschpulver angereicherte Wasser durch einen rechtwinkligen Rohrkrümmer 26, dessen waagrechter Schenkel 26′ in die hohle Trommelwelle 13 kragt und dicht vor deren axialer Bohrung 15 endet. Alsdann gelangt die Lauge direkt in den Waschraum des Trommelinnenmantels 5 auf die eingebrachten Wäschestücke. Ist das erforderliche Waschniveau erreicht (kann infolge der eingangs geschilderten Gegebenheiten sehr niedrig gehalten werden), wird das Magnetventil 17 geschlossen und gleichzeitig die Drehklappe 23 in der Waschmitteleinspülwanne 22 in die senkrechte Stellung gebracht. Der Auslaufkrümmer 21 und der Ablaufstutzen 25 stehen nun in unmittelbarer strömungsmäßiger Verbindung.

Während des Betriebs mit reversierenden Waschzyklen (wechselnde Drehrichtungsänderung der Wäschetrommel 2 bei niedriger Umdrehung) wird die Lauge wie später beschrieben aufgeheizt und umittelbar durch eine selbstansaugende Pumpe 27 folgendermaßen umgewälzt: die im Trommelinnenmantel 5 und in unmittelbarer Nähe des Klappenventils 12 angeordneten Schöpfrippen 6 fördern nun, nach dem sie infolge der Drehbewegung ihr Höhenmaximum überschritten haben (in etwa die gezeichnete Lage nach Fig. 2) während ihrer Abwärtsbewegung Waschlauge, ähnlich den bekannten fränkischen Wasserrädern durch die gelochte Wandung des Trommelinnenmantels 5 in den Raum 10 und durch das rückströmungsverhindernde Klappenventil 12 in den domartig ausgebildeten Laugenraum 11 und über die Radialbohrung 14 der hohlen Trommelwelle 13 in einen weiteren Rohrkrümmer 28 zum Ansaugstutzen 29 und durch das Sieb 30 der Pumpe 27. Von hier aus erfolgt die Laugenförderung wie zuvor beschrieben über das Rohrverbindungsstück 18, das Zweiwegeventil 19, das Steigrohr 20 und vom Auslaufkrümmer 21 direkt durch die Waschmitteleinspülwanne 22 (Drehklappe 23 jetzt senkrecht stehend) und deren Ablaufstutzen 25 in den rechtwinkligen Rohrkrümmer 26, 26′ zurück in den Waschraum des Trommelinnenmantels 5. Der rechtwinklige Rohrkrümmer 26 ist vom Rohrkrümmer 28 strömungsmäßig getrennt, wobei der Rohrkrümmer 28 mit Hilfe einer Radialdichtung 31 ein Austreten von Waschlauge aus der hohlen und rotierenden Trommelwelle 13 verhindert.

Zum besseren Verständnis des vorhergesagten sei angemerkt, daß die rotierend angetriebenen Teile aus dem Trommelinnenmantel 5 mit seinem Trommelaußenmantel 9 und der Trommelwelle 13 bestehen. Das Lagerkreuz 3 samt angeflanschtem Motor 1, der rechtwinklige Rohrkrümmer 26 sowie der denselben umgreifende Rohrkrümmer 28 sind in das schwingende System mit einbezogen. Damit Vibrationen nicht auf die Waschmitteleinspülwanne 22 und die Pumpe 27 übertragen werden, ist der Ablaufstutzen 25 mit dem rechtwinkligen Rohrkrümmer 26 über einen laugenfesten Gummifaltenbalg 32 und der Rohrkrümmer 28 mit dem Ansaugstutzen 29 über den Gummifaltenbalg 33 verbunden.

Das im Ansaugstutzen 29 befindliche Rückschlagventil 34 verhindert, daß zu Beginn des Waschprozesses kaltes Zulaufwasser direkt über die Radialbohrung 14 der hohlen Trommelwelle 13 in den Laugenraum 11 gelangt, sondern nur, wie schon erwähnt, durch die Waschmitteleinspülwanne 22 in den Trommelinnenmantel 5. Im vorerwähnten Fall (ohne Rückschlagventil 34) könnte Zulaufwasser jedoch nur in den Laugenraum 11 einströmen. Weiteres Vordringen über den Laugenraum 10 in den Trommelinnenmantel 5 würde das Klappenventil 12 verhindern. Im Sieb 30 der Pumpe 27 werden alle während der Umwälzung aus dem Trommelinnenmantel 5 beförderten Wäscheflusen und Schmutzteilchen zurückgehalten und können so den Waschprozess nicht beeinträchtigen.

Ist der Waschgang beendet, steuert das Programmschaltwerk das Zweiwegeventil 19 in Stellung "Entleeren" um (gestrichelt gezeichnete Lage der Klappe) und der Schleudervorgang wird eingeleitet. Infolge erhöhter Trommeldrehzahl bildet sich im konisch erweiterten Teil des Trommelaußenmantels 9, d. h. in den Laugenräumen 10, 10′ der bekannte Flüssigkeitsring in Form eines Rotationsparaboloiden, wobei das Klappenventil 12 in Offenstellung gedrückt, die ausgeschleuderte Waschlauge in der zuvor beschriebenen Weise in Fließrichtung zur Pumpe 27 gelangt, von hier über das Rohrverbindungsstück 18 und weiter gemäß der gestrichelten Pfeilrichtung aus dem Zweiwegeventil 19 in ein nicht dargestelltes Entleerungsystem gepumpt wird. Mit Hilfe der einzigen Pumpe 27 und des Zweiwegeventils 19 erfolgt während des Waschens das Umwälzen der Lauge und während des Schleuderns deren Beförderung in ein Abflußsystem.

Das Erwärmen von Lauge in einer wasserdichten Wäschetrommel 2 erfordert nun besondere Maßnahmen. Der Einbau eines Heizstabs bekannter Form und Ausführung hierin ist infolge ihrer Rotationsbewegungen nicht möglich. Es sind nun alternativ folgende Beheizungsarten vorgesehen, welche nur während der Laugenumwälzung programmgemäß angesteuert werden: Das Steigrohr 20 ist aus Metall (Kupfer, Edelstahl oder ähnliches) gefertigt und im unteren Drittel von einem spiralförmig gewendelten Heizstab 35 umgeben und steht hiermit in gut leitender thermischer Verbindung. Die durchströmende Lauge erfährt je nach Höhe der installierten elektrischen Heizleistung nun wie bei Direktdurchlauferhitzern mit kleinem Volumen pro Durchlauf (d. h. pro Umwälzung) einen immer größer werdenden Temperaturanstieg bis zur erforderlichen Höhe und wird von hier ab thermisch geregelt.

Im Inneren des Ansaugstutzens 29 (ebenfalls aus Metall bestehend) ist in Nähe des herausnehmbaren Siebs 30 der Pumpe 27 ein nicht dargestellter Heizstab installiert. Die Laugenerwärmung und Temperaturregelung erfolgt wie zuvor beschrieben. Diese Beheizungsart besitzt den Vorzug, daß sie im Störungsfall für den Kundendienst leicht zugänglich ist.

Unterhalb und in unmittelbarer Nähe und am tiefsten Punkt des Trommelaußenmantels 9 ist ein Strahlungsheizkörper 36 mit Reflektor, ähnlich einem Badezimmerstrahler, installiert. Die Laugenerhitzung erfolgt in den Räumen 10 und 10′ vorwiegend durch Wärmestrahlung. Auch hier ist wiederum leichte Zugängigkeit für den Kundendienst gewährleistet.

Als vierte und letzte Version (nicht dargestellt) ist eine elektromagnetische Induktionsbeheizung des Trommelaußenmantels 9 vorgesehen. Hierzu wird unter Einhaltung eines geringen Luftspalts zum besagten Trommelaußenmantel 9 und an dessem tiefsten Punkt eine Indunktionsspule angeordnet. Diese Induktionsspule ist der Rundung des Trommelaußenmantels 9 angepaßt, in Form einer archimedischen Spirale gewickelt und besteht aus für Hochfrequenzen geeignetem Litzenmaterial. Nach unten zu (ihrer freien Seite) ist diese Induktionsspule zwecks Vermeidung magnetischer Streufelder mittels Ferritstäben abgeschirmt. Ein Mittelfrequenzgenerator (Umrichter) speist die Induktionsspule, welche ihrerseits im Blech des Trommelaußenmantels 9 ein sehr rasch wechselndes Magnetfeld erzeugt bzw. induziert und den kompletten Trommelaußenmantel 9 infolge seiner Drehbewegungen und damit die in den Räumen 10, 10′ befindliche Lauge sehr rasch erhitzt. Voraussetzung für diese Art der Beheizung ist der Einsatz eines niedrig legierten Edelstahlblechs für den Trommelaußenmantel 9, d. h. ein Mindestanteil ferritischen Eisens muß vorhanden sein.

Claims (10)

1. Waschmaschine mit einer konisch gestalteten, wasserdichten Wäschetrommel, einer horizontal gelagerten, als Laugenzu- und Ablauf dienenden, hohlen Trommelwelle, einer Waschmitteleinspülwanne sowie einer Laugenumwälzpumpe, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) daß die Wasserdichte Wäschetrommel (2) doppelwandig, bestehend aus einem zylindrischen, gelochten Trommelinnenmantel (5) und einem diesen umschließenden konischen Trommelaußenmantel (9), ausgeführt ist,
• b) daß zwischen dem Trommelinnenmantel (5) und dem Trommelaußenmantel (9) strömungsmäßig miteinander in Verbindung stehende Laugenräume (10, 10′) ausgebildet sind,
• c) daß der Trommelaußenmantel (9) mit Hilfe seiner einzigen Stirnfläche (9′) und der Stirnseite (5′′) des Trommelinnenmantels (5) domartige, in Form eines abgestumpften Kegels und strömungsmäßig voneinander getrennte Räume (11, 11′) bildend, ausgeführt ist,
• d) daß der Laugenraum (10) mit dem Laugenraum (11) über mindestens ein rückflußverhinderndes Klappenventil (12) strömungsmäßig verbunden ist,
• e) daß der Laugenraum (11) über eine Radialbohrung (14) mit der Innenbohrung der hohlen Trommelwelle (13) strömungsmäßig verbunden ist,
• f) daß der Laugenraum (10′) mit Hilfe der Stirnseite (5′′) des Trommelinnenmantels (5) vom Raum (11′) strömungsmäßig getrennt ist,
• g) daß im Trommelinnenmantel (5) und in Nähe des Klappenventils (12) eine Schöpfrippe (6) angeordnet ist.

2. Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Trommelwelle (13) auf ihrer Lagerseite über einen Rohrkrümmer (28) mit Radialdichtung (31), einen Gummifaltenbalg (33) und einen Ansaugstutzen (29) mit Rückschlagventil (34) mit der Eingangsseite der Pumpe (27) strömungsmäßig verbunden ist.

3. Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsseite der Pumpe (27) über ein Rohrverbindungsstück (18) und ein programmmäßig ansteuerbares Zweiwegeventil (19) mit einem Steigrohr (20) samt Auslaufkrümmer (21) strömungsmäßig verbunden ist.

4. Waschmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufkrümmer (21) des Steigrohres (20) direkt in die Waschmitteleinspülwanne (22) einmündend angeordnet ist.

5. Waschmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschmitteleinspülwanne (22) über einen Ablaufstutzen (25), einen rechtwinkligen Rohrkrümmer (26) und dessen, durch den Rohrkrümmer (28) führender und durch die Innenbohrung der Trommelwelle (13) kragender waagrechter Schenkel (26′) und einer Axialbohrung (15) der Trommelwelle (13) mit dem Inneren des Trommelinnenmantels (5) strömungsmäßig verbunden ist.

6. Waschmaschine nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Waschmitteleinspülwanne (22) direkt unterhalb des Auslaufkrümmers (21) und direkt oberhalb des Ablaufstutzens (25) eine programmmäßig ansteuerbare Drehklappe (23) angeordnet ist.

7. Waschmaschine nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (20) von einem spiralförmig gewendelten Heizstab (35) ummantelt ist.

8. Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Ansaugstutzens (29) und in Nähe eines herausnehmbaren Siebes (30) der Pumpe (27) eine Heizstabschleife eingebracht ist.

9. Waschmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb bzw. am tiefsten Punkt und in unmittelbarer Nähe des Trommelaußenmantels (9) ein Strahlungsheizkörper (36) mit Reflektor angeordnet ist.

10. Waschmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erwärmung des Trommelaußenmantels (9) an dessem unteren Umfang und mit Luftspalt zu diesem eine Induktionsspule angeordnet ist.