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Maschine zum Waschen und Schleudern von Wäsche
Bei Waschmaschinen mit einer die Wäsche aufnehmenden, antreibbaren Trommel geht die Entwicklungstendenz immer mehr dahin, die Maschine so auszubilden, dass sie neben der eigentlichen Wasch- funktion auch die Funktion eines Vortrockners der Wäsche, insbesondere einer Schleuder, übernehmen kann. Um dies zu erreichen, wurden bereits verschiedenste Konstruktionen vorgeschlagen.
Vor allen Dingen ist es bekannt, für den Antrieb der Trommel Motoren mit umschaltbaren Drehzahl- bereichen zu verwenden, wobei dann die kleinere Drehzahl beim normalen Waschvorgang eingeschaltet wird, während der grössere Drehzahlbereich als Schleudergang zum Trocknen der Wäsche Verwendung findet. Es ist auch bereits bekannt, zur Erzielung verschiedener Trommeldrehzahlen Wechselgetriebe oder hydraulische, im wesentlichen aus motorisch antreibbaren Pumpen und von diesen gespeisten, auf der Trommelwelle sitzenden Turbinenmotoren bestehende, eine stufenlose Drehzahländerung ermöglichende
Getriebe zu verwenden. Der wesentliche Vorteil einer derartigen Waschmaschine besteht darin, dass es möglich wird, den gesamten Waschvorgang einschliesslich des Trocknens bei in ein und derselben Trommel verbleibender Wäsche durchzuführen.
Es wird dadurch möglich, Waschautomaten zu bauen, bei denen alle diese Arbeitsgänge über ein Programmsteuerwerk selbsttätig gesteuert durchgeführt werden.
In der Praxis ergeben sich bei derartigen Maschinen aber beträchtliche Schwierigkeiten. Vor allen Dingen ist es bisher nur in Ausnahmefällen, insbesondere bei besonders schweren, ortsfest verankerten Maschinen, wie sie in Grosswäschereien verwendet werden, möglich, so hohe Drehzahlen im Schleudergang zu verwenden, dass eine hinreichende Trocknung der Wäsche erzielt wird. Bei kleinen Maschinen und insbesondere Haushaltswaschmaschinen, die freistehend angeordnet werden, wird dagegen die Schleuderdrehzahl so niedrig gewählt, dass im Vergleich zu einer reinen Wäscheschleuder nur ein wesentlich geringerer Trocknungseffekt erzielt wird. Der Grund dafür liegt darin, dass kleinere Maschinen, die sich bei hohen Drehzahlen ergebenden starken Belastungen der Trommelwelle und des Fundamentes nicht aufnehmen können.
Alle derartigen Maschinen weisen eine um eine horizontale Achse drehbar gelagerte, antreibbare Trommel auf, da nur bei einer derartigen Trommelanordnung der gewünschte Wascheffekt erzielt werden kann. Wegen dieser Trommelanordnung hat nun die in der Trommel befindliche Wäsche bei drehender Trommel das Bestreben, jeweils auf der tiefsten Stelle der Trommel liegen zu bleiben. Wenn nun die Trommel mit gegenüber der Waschdrehzahl erhöhter Drehzahl angetrieben wird, kann sich die Wäsche während des Beschleunigens auf diese Drehzahl nicht mehr gleichförmig am Trommelumfang verteilen, sondern es wird an einer Trommelseite eine Anhäufung an Wäsche verbleiben, die eine beträchtliche Unwucht des gesamten, aus Welle, Trommel und Wäsche bestehenden, rotierenden Systems bedingt.
Dadurch kommt es zu Schwingungserscheinungen, die so stark werden können, dass sich Waschmaschinen, die nicht ortsfest verankert sind, fortzubewegen beginnen und dabei sogar zeitweise sprungartig vom Boden abheben. Diese Schwingungserscheinungen können bei den bekannten, nicht ortsfesten Maschinen nur durch niedrige Drehzahlen im Schleudergang und durch ein beträchtliches, die Schwingungen dämpfendes Eigengewicht der gesamten Maschine in erträglichen Grenzen gehalten werden. So sind beispielsweise Trommelwaschmaschinen mit Schleudergang, die für 4 kg Trockenwäsche bestimmt sind, für ein Leergewicht von 200-300 kg ausgelegt, obwohl im Schleudergang nur Drehzahlen bis maximal 400 Ufmin. Verwendung finden.
Wie erwähnt, lassen sich zwar bei grossen, ortsfesten Waschmaschinen höhere Drehzahlen erreichen, doch ergibt sich auch hier durch die Unwucht eine beträchtliche Belastung von Trommel, Trommelwelle und Lagerung durch die vorhandene Unwucht. Ferner erfordert wegen der Unwucht das Beschleunigen der Trommel auf eine ausreichende Trocknung gewährleistende Schleuderdrehzahl wesentlich grössere Antriebsleistungen, als sie für den normalen Waschvorgang benötigt werden.
Es sind auch Waschmaschinen bekannt, die mit einer Trockenpresse in der Weise kombiniert sind, dass die in der Trommel befindliche Wäsche über mechanisch oder hydraulisch betätigbare, in Richtung der Trommeldrehachse verstellbare Kolben oder Membranen bei stehender Trommel unter Druck gesetzt und damit vorgetrocknet werden kann. Um einigermassen brauchbare Trocknungseffekte zu erzielen, muss dabei mit hohen Anpressdrücken gearbeitet werden, die aber dazu führen, dass die Wäsche stark verknittert wird und in der Wäsche enthaltene, weniger nachgiebige Teile, wie Verstärkungseinlagen,
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Knöpfe u. dgl. zu Bruch gehen. Der überhaupt erzielbare Trocknungseffekt ist hier wesentlich geringer als bei Verwendung einer normalen Wäscheschleuder.
Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der aufgezeigten Nachteile und die Schaffung einer Maschine zum Waschen und Schleudern von Wäsche, die auch bei gewichtsmässig leichtem Gesamtaufbau ein
Schleudern der Wäsche mit hinreichend hoher Drehzahl ermöglicht, ohne dass es dabei zu gefährlichen Vibrationserscheinungen kommt.
Eine erfindungsgemässe Maschine besitzt eine die Wäsche aufnehmende, antreibbare Trommel und zeichnet sich im wesentlichen durch innerhalb der Trommel angeordnete, mit dieser umlaufende und von aussen her bei rotierender Trommel verstellbare Greifer od. dgl. aus, mit deren Hilfe die in der Trommel befindliche Wäsche im Bereich der Trommeldrehachse zusammendrückbar und bzw. oder bei fliegender Befestigung der Trommel an der Antriebswelle gegen das wellenseitige Trommelende verschiebbar ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es möglich ist, die durch die Wäsche hervorgerufene Unwucht des rotierenden Systems der Maschine zu beseitigen, bzw. auf ungefährliche und leicht beherrschbare Werte einzuschränken, wenn man, wie erwähnt, die Wäsche während des Rotierens der Trommel im Bereich der Drehachse zusammendrückt oder gegen das wellenseitige Ende einer fliegend gelagerten Trommel verschiebt.
Praktisch wird man so vorgehen, dass man die Wäsche dann zusammendrückt oder verschiebt, wenn man von der normalen Waschdrehzahl auf die Schleuderdrehzahl übergehen will. Sobald dann die Schleuderdrehzahl erreicht ist, wird man die Wäsche langsam wieder freigeben. Nunmehr ist aber die Fliehkraft im Verhältnis zur Gravitation bereits so gross, dass sich die freigegebene Wäsche gleichmässig um die Drehachse am Umfang der Waschtrommel verteilen wird und es nicht mehr zu einer spürbaren bzw. schädlichen Unwucht kommen kann. Das Zusammendrücken der Wäsche im Bereich der Drehachse führt praktisch dazu, dass der Schwerpunkt des rotierenden Systems in der Drehachse liegt, während das Verschieben der Wäsche gegen das wellenseitige Trommelende den Zweck hat, den Abstand des gemeinsamen Schwerpunktes von Wäsche und Trommel von der Wellenlagerung zu verkürzen.
Mit Hilfe der erfindungsgemässen Ausführung ist somit eine Auswuchtung der Trommel sozusagen von innen her möglich. Darüber hinaus können durch das erwähnte Zusammendrücken bzw. Verschieben der Wäsche die kritischen Drehzahlbereiche leicht überwunden werden. In der Praxis wird man natürlich an Stelle der erwähnten Greifer auch verschiedene andere Einrichtungen verwenden können, um das erwähnte Zusammendrücken bzw. Verstellen der Wäsche in der Trommel zu erzielen. Beispielsweise kann die Trommel mit einer zusammenziehbaren Innenauskleidung aus elastischem Material versehen sein. Wenn man nur ein Zusammenschieben der Wäsche am wellenseitigen Trommelende wünscht, kann ein deckelartiger, gegen dieses Ende verschiebbarer Einsatzteil in der Trommel vorgesehen sein.
Es wird jedoch in den meisten Fällen günstig sein, bei der Anordnung von mehr als einem verstellbaren Glied diese Glieder gemeinsam betätigbar auszubilden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Greifer od. dgl. in ihrer Arbeitsstellung über Federn, Gewichte, Magnete od. dgl. gehalten, deren Stärke es den Greifern od. dgl. erlaubt, zufolge der auf die Greifer und die von ihnen gehaltene Wäsche wirkenden Fliehkraft beim Überschreiten einer bestimmten Trommeldrehzahl in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren. Diese Anordnung erfüllt die Aufgabe, das allmähliche Freigeben der bis dahin festgehaltenen Wäsche in dem betriebstechnisch jeweils günstigsten Augenblick selbsttätig herbeizuführen. Bei Waschmaschinen, bei denen der Trommelantrieb einen
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od. dgl. in ihre Arbeitsstellung.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch die Trommel und das sie umgebende Gehäuse einer Trommelwaschmaschine und Fig. 2 dazu ein Funktionsschema.
Die Trommel 1 der Waschmaschine ist beim Ausführungsbeispiel etwa kugelförmig ausgebildet und lagert in dem vorne eine verschliessbare Einführöffnung 2 aufweisenden Waschmaschinengehäuse 3. Die Welle 4 trägt diese Trommel 1 fliegend an einem Ende. Die Welle selbst ist im Gehäuse mit Lagern 5 gelagert und von dem (nicht dargestellten) Motor her über ein Getriebe, Riementriebe od. dgl. mit zwei verschiedenen Drehzahlen antreibbar. In der Trommel 1 sind Greifer 6 angebracht, die an ihrem wellenseitigen Ende gelenkig mit einem durch eine konzentrische Längsbohrung der Welle geführten Stift 7 verbunden sind und in der dargestellten Ruhestellung beispielsweise durch nicht dargestellte, zwischen ihren wellenseitigen Enden angebrachte Spreizfedern gehalten werden.
Das trommelseitige Wellenende besitzt eine konische Aussparung 8, die als Führung für die Enden der Greifer 6 dient. Durch Ziehen am Stift 7 in Pfeilrichtung werden die mit ihren Enden in die Führung 8 eingreifenden Greifer gegeneinander verschwenkt und drücken damit die in der Trommel enthaltene Wäsche konzentrisch gegen die Trommeldrehachse zusammen, wobei gleichzeitig eine Verschiebung der Wäsche gegen die Welle zu stattfindet.
Beim Ausführungsbeispiel wurden die Greifer im Abstand von der Trommelwand eingezeichnet. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Greifer so anzuordnen, dass sie in der Ruhestellung an der Trommelwand anliegen und vorstehende Rippen bilden bzw. in ihnen entsprechende Aussparungen der
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Trommel versenkt werden. Die Greifer können überdies breiter als dargestellt ausgebildet sein, so dass sie in der Schliessstellung mit ihren Seitenrändern aneinander liegen und sozusagen eine Trommel in der Trommel 1 bilden. Im letzteren Fall können die Greifer auch perforiert ausgebildet sein. Zur Betätigung der Greifer kann, wie in Fig. 2 veranschaulicht, ein Elektromagnet 9 Verwendung finden, dessen Anker 10 über eine Zugfeder 11 mit einem Zwischenstück 12 verbunden ist, das sich über ein Axiallager 13 an einem Bund 14 am Ende des Stiftes 7 abstützt.
Der Elektromagnet 9 kann beispielsweise bei Verwendung eines polumschaltbaren Motors über dessen Umschalter beim Einschalten der höheren Drehzahl einschaltbar
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in die Schliessstellung kommen. Sobald nun die Trommeldrehzahl einen bestimmten Wert übersteigt, werden sich die Greifer zufolge der Fliehkraft unter Überwindung der Kraft der Feder 11 wieder auseinander bewegen, so dass sie schliesslich in ihre Ausgangsstellung zurückkehren und sich die vorher von ihnen festgehaltene Wäsche gleichmässig in bezug auf die Drehachse innen an der Trommelwandung verteilt.
Es ist klar, dass die beschriebene Ausführung nur beispielsweise gegeben ist und dass verschiedene Abänderungen der beschriebenen Konstruktion, ohne dass dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird, möglich sind. Vor allem können an Stelle der Greifer auch andere Organe zum Zusammendrücken bzw. Verschieben der Wäsche Verwendung finden ; die Betätigung der Greifer od. dgl. kann auch rein mechanisch erfolgen und überdies ist es möglich, die Greifer etwa durch Eindrücken eines konischen Teiles zwischen ihre entsprechend ausgebildeten Enden auch durch Drücken statt durch Ziehen in ihre Arbeitsstellung zu bringen. Im letzteren Fall ist statt der Zugfeder 11 eine Druckfeder vorzusehen. Die Feder kann auch wegfallen, wenn man einen entsprechend dimensionierten Magnet verwendet, dessen Anker in Abhängigkeit von der Belastung zunehmend aus der Wicklung herausziehbar ist.
Schliesslich können an Stelle dieser Einrichtungen auch Fliehkraftregler Verwendung finden, die die Greifer in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehzahl öffnen bzw. schliessen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Waschen und Schleudern von Wäsche mit einer die Wäsche aufnehmenden, antreibbaren Trommel, gekennzeichnet durch innerhalb der Trommel (1) angeordnete, mit dieser umlaufende und von aussen her bei rotierender Trommel verstellbare Greifer (6) od. dgl., mit deren Hilfe die in der Trommel befindliche Wäsche im Bereich der Trommeldrehachse zusammendrückbar und bzw. oder bei fliegender Befestigung der Trommel an der Antriebswelle (4) gegen das wellenseitige Trommelende verschiebbar ist.