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Verfahren und Maschinen zum Reinigen, insbesondere Waschen, von Wäsche, Stoffen u. dgl.
Es ist bekannt, in Waschmaschinen die Flüssigkeit, in welcher sich die zu reinigenden Stoffe und Wäschestücke befinden, in hin und her gehende oder schwingende Bewegung zu versetzen, um einen Spülvorgang zum Zwecke der Reinigung zu erzielen. In den bekannten Waschmaschinen dieser Art wird die hin und her gehende Bewegung der Waschflüssigkeit dadurch hervorgebracht, dass man das Waschgefäss in eine pendelnde oder schaukelnde Bewegung versetzt, wobei zur Erleichterung der hin und her gehenden Bewegung des Waschgefässes die Wirkung seines Eigengewichtes oder auch Federn und andere Mittel angewendet werden können, welche Kräfte erzeugen, die das Waschgefäss in seiner Mittellage zu erhalten suchen.
Diese bekannten Waschmaschinen haben den Übelstand, dass das Waschgefäss nur mit geringen Frequenzen, bis zu etwa 120-150 Schwingungen in der Minute, bewegt werden kann, da sonst die durch das Antriebsgestänge usw. zu übertragenden Kräfte zu gross werden.
Nun ist es bekannt, dass der reinigend wirkende Spülvorgang durch Erhöhung der Relativbewegung zwischen Flüssigkeit und Wäsche durch Anwendung hoher Schwingungsfrequenzen wesentlich verbessert werden kann. Um die bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden Kräfte und die starken Erschütterungen zu vermeiden, wird bei bekannten hochfrequenten Waschmaschinen das Waschgefäss mit dem Inhalt ruhend angeordnet und die Flüssigkeit durch besondere, in das Waschgefäss eingebaute Organe in Schwingungen versetzt.
Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren zum Waschen und eine Waschmaschine. Gemäss der Erfindung wird das ganze Waschgefäss in Schwingungen mit einer Frequenz von über 200 pro Minute versetzt. Damit die hiebei auftretenden Massenkräfte sicher vom Waschgefäss aufgenommen werden, wird das Waschgefäss zwischen nachgiebigen Mitteln aufgehängt und geführt und durch an sich bekannte Antriebsmittel, wie Kurbel, Exzenter usw., über eine lose Kopplung oder eine Unbalance in Schwingungen versetzt.
Dadurch, dass das ganze Waschgefäss mit allen die Waschflüssigkeit umschliessenden Wandungen mit hoher Frequenz schwingt, weist die erfindungsgemässe Waschmaschine gegenüber den bekannten Maschinen eine Reihe wesentlicher Vorteile auf. So sind keine die Schwingungen der Flüssigkeit hemmenden stillstehenden Flächen vorhanden, so dass die Antriebsenergie mit hohem Wirkungsgrad für den Waschvorgang ausgenutzt wird. Dadurch, dass das ganze Waschgefäss schwingt, kann man der Flüssigkeit sowohl hin und her gehende als auch kreisende oder sonstwie geartete Bewegungen erteilen. Durch die Ausbildung des Waschgefässes mit elastischer Abstützung als schwingungsfähiges Gebilde und durch Anwendung einer losen Kopplung oder einer Unbalance zum Antrieb wird die Übertragung der Antriebsenergie auf das Waschgefäss verbessert.
Die Verwendung von Unbalancen sowie die Verbindung mehrerer schwingungsfähiger Gebilde, von denen mindestens eine ein Waschgefäss enthält, während die Massen der andern als Rahmen oder Körper beliebiger anderer Form ausgebildet sein können, zu einem gemeinsamen System ermöglichen einen Ausgleich der schwingenden Massenkräfte, so dass die Waschmaschine an jedem beliebigen Ort aufgestellt werden kann.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Waschmaschinen dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 eine Maschine mit einem Waschgefäss, das an Lenkerfedern aufgehängt ist und durch eine Unbalance erregt wird oder (gestrichelt eingezeichnet) auf Federn abgestützt ist und durch einen Kurbeltrieb angetrieben wird. Fig. 2 zeigt eine besondere Lagerung des Gefässes zur Erzielung kreisender Schwingbewegungen. In den Fig. 3 und 4 ist eine massenausgeglichen arbeitende Waschmaschine mit zwei schwingenden Gebilden dargestellt. Die Fig. 5 und 6
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zeigen Einzelteile der Maschine nach den Fig. 3 und 4 in veränderter Form.
Fig. 7 zeigt eine Maschine ähnlich der nach den Fig. 3 und 4 mit Einrichtung zum Heizen des Waschgefässes. Fig. 8 zeigt ein Waschgefäss mit zwischen die Wäscheschichten eingelegten Rahmen zur Erhöhung der Reibung zwischen
Gefässteilen und der Wäsche.
Das Prinzip der neuen Waschmaschine ist in Fig. 1 zur Darstellung gebracht. a ist ein durch einen Deckel b verschlossenes Gefäss, in dem sich die Reinigungsflüssigkeit sowohl als auch die zu reinigenden Stoffe befinden. Das Gefäss a ist zwischen Federn t aufgehängt, die eine hin und her gehende Bewegung des Gefässes zulassen. Der Antrieb erfolgt durch zwei rotierende Unbalancen 7t, welche auf einer Welle x angeordnet sind, die von einem Motor e angetrieben wird und durch das Waschgefäss hindurchgeführt ist.
Um die Welle x im Innern des Gefässes vor einer Berührung mit der Waschflüssigkeit zu schützen und eine Verunreinigung des Gefässinhaltes durch Schmiermittel aus den Lagern der Welle x zu vermeiden, ist die Welle im Innern des Gefässes durch ein Rohr abgedichtet ;
Eine andere Ausführungsform ist in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet. Bei dieser ist das mit einem Deckel b verschlossene Waschgefäss a durch stehende Federn h gestützt, so dass das Waschgefäss ebenfalls eine hin und her schwingende Bewegung ausführen kann. Das Gefäss wird von einem Motor durch einen Kurbeltrieb g, h in Schwingungen mit einer Frequenz von über 200/min. versetzt.
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Die durch die Federn f und f2 auf die Rahmenteile d übertragenen elastischen Kräfte gleichen sich aus. Um auch im Falle unerwartet auftretender Störungen das Fundament der Waschmaschine vollkommen frei von schwingenden Kräften zu halten, werden zweckmässig die Rahmenteile d nicht unmittelbar mit dem Fundament verbunden, sondern nachgiebig gelagert, derart, dass sie kleine Drehungen auszuführen vermögen. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass nach den Fig. 3 und 4 die Rahmenteile d auf z. B. waagrecht verlaufenden Bandfedern f2 angeordnet werden.
Die Maschine nach den Fig. 3 und 4 wird durch einen Kurbeltrieb über eine lose Kopplung m, i ! angetrieben ; die Kurbelwelle und der Antriebsmotor sind auf dem Rahmen c angeordnet, während die Kurbelstange in über eine Feder l mit dem Waschgefäss lose gekoppelt ist, so dass unter der Wirkung von Aktion und Reaktion die Massen a und c der beiden schwingungsfähigen Gebilde mit 1800 Phasenverschiebung erregt werden.
Der Antrieb kann auch so erfolgen, dass nur das eine der schwingungsfähigen Gebilde durch lose Kopplung erregt wird, während das zweite schwingungsfähige Gebilde durch potentielle Kopplung-eine Kopplung, bei welcher die Kraft in potentieller Form, d. h. bei kleinem Weg, über elastische Mittel der schwingenden Masse zugeführt wird-über die Rahmenteile d in Schwingungen versetzt wird. Weiterhin kann auch der Rahmen c als ein zweites Waschgefäss ausgebildet werden.
Eine andere Ausführung zeigen die Fig. 5 und 6. Die Federn f und i sind hier an einem Block d befestigt, der auf einer Welle u in Lagerpunkten v gegen die Wirkung von Federn drehbar angeordnet ist. Durch die nachgiebige Lagerung der Blöcke d werden die beiden sehwingungsfähigen Gebilde a, f und c, 11 potentiell gekoppelt. Der praktische Wert einer solchen potentiellen Rückkopplung beruht darauf, dass der relativ ungedämpfte Rahmen c, der in der Hauptsache Kräfte- und Massenstörungen auszugleichen hat, als Energiespeicher in bezug auf das Waschgefäss wirkt, welches die eigentliche Nutzarbeit (die Bewegungsarbeit zwischen Wäsche und Wasser) zu leisten hat.
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Die Beheizung des Wasehgefässes kann in an sich bekannter Weise durch elektrischen Strom und durch Gas erfolgen. Grössere Schwierigkeiten entstehen bei der Beheizung durch Holz-und Kohlenfeuer dadurch, dass diese Feuerungen nur unter Zug arbeiten.
In der Fig. 7 ist eine Einrichtung dargestellt, welche zur Erzeugung des nötigen Zuges und zum
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die lose Kopplung k, eine U-förmig gebogene Feder, so dass das Gefäss a und der Rahmen c mit 1800 Phasenverschiebung (also massenausgeglichen) schwingen. Zwischen den beiden schwingenden Systemen wird ein Blechzylinder g eingesetzt, der in seinem oberen Teil durch Einführung einer zweiten Wandung einen ringförmigen Kanal bildet. In diesen ringförmigen Kanal ragt der überstehende Boden
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Weise entsteht ein Kanal h, der die Heizgase, wie durch Pfeile angedeutet, dem Abführungsrohr zuleitet.
Alle übrigen Teile der Heizung können in bekannter Weise ausgeführt sein.
Das Waschgefäss kann in beliebiger Form, z. B. rund oder viereckig, ausgeführt sein.
Wie schon erwähnt, entsteht zwischen den Gefässwandungen und dem Wasser während des Schwingungsvorganges eine Phasenverschiebung. Ebenso entsteht zwischen dem Wasser und der Wäsche eine Phasenverschiebung, und gerade diese Phasenverschiebung wird im Sinne der Erfindung zur Leistung der eigentlichen Wascharbeit ausgenutzt. Um unter sonst gleichen Verhältnissen diesen Effekt weiter zu steigern, kann man in das Waschgefäss zwischen die Wäsche mit Netz, Gurten od. dgl. bespannte Holzrähmchen m (Fig. 8) einlegen. Man füllt das Gefäss in der Weise, dass man den Boden mit einer Schicht Wäsche bedeckt, dann einen Rahmen darauf legt, eine neue Schicht Wäsche, dann wieder einen Rahmen usw.
Der einzelne Rahmen bewegt sich in Phase mit dem Gefäss, wogegen die Wäsche sowohl als auch das Wasser der Gefässbewegung nacheilen, so dass zwischen den Netzen und der Wäsche eine zusätzliche Reibungsarbeit erzeugt wird. An Stelle der mit Netzen bespannten Rahmen, die eine gewisse Nachgiebigkeit aufweisen, können auch andere Mitnehmer, z. B. durchlochte Bleche, angewendet werden.
Es ändert an der Erfindung nichts, ob der Antrieb der Maschine durch eine Handkurbel oder durch irgendeine beliebige, an sich bekannte mechanische Energiequelle erfolgt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Reinigen, insbesondere Waschen, von Wäsche, Stoffen u. dgl., dadurch gekenn-
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mittel (Kurbel, Exzenter, Unbalance) in Schwingungen von mindestens 200/min. versetzt wird.