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Waschverfahren und automatische Waschmaschine zu seiner Durchführung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Waschverfahren, das für nach dem Strömungsprinzip arbeitende automatische Waschmaschinen bestimmt ist, bei denen die das Waschgut enthaltende Waschtrommel in- termittierend, vorzugsweise reversierend, angetrieben wird.
Für das Strömungsverfahren ist allgemein kennzeichnend, dass dem Trommelbehälter der Waschma- schine nicht nur wahrend der Netz-und Spülphasen, sondern auch während der eigentlichen Waschphase, bei dem also das Waschgut sowohl mechanisch durch die Trommelbewegung als auch chemisch und ther- misch durch die Waschflotte bearbeitet wird, Frischwasser zugeführt wird, während gleichzeitig eine entsprechende Menge verbrauchter Waschflotte über den Überlauf der Maschine abläuft.
Mit diesem Strö- mungswaschen, das gegenüber dem herkömmlichen Waschen mit stationärer Waschflotte ein Waschen mit gleichzeitig überlagertem Spülen darstellt, wird der Zweck verfolgt, die sich vom Waschgut lösenden und in die Flotte übertretende Verunreinigungen so früh wie möglich aus dem Waschbad abzuführen, um auf diese Weise bei verhältnismässig rein bleibender Waschflotte einen entsprechend verbesserten Wascheffekt zu erzielen.
Es versteht sich nun aber, dass das Strömungswaschen gegenüber dem herkömmlichen Waschen mit stationärer Flotte nicht nur einen vermehrten Wasserverbrauch erfordert, sondern auch durch das fortwährende oder aber zumindest zeitweise Ablaufen der verbrauchten Waschflotte über den Überlauf einen erhöhten Waschmittel- und Wärmeverbrauch bedingt. Daher kommt es beim Strömungswaschen wesentlich darauf an, das Frischwasser sowohl mengenmässig als auch zeitlich so zuzuführen, dass sich sowohl ein sparsamer Wasser-, Waschmittel- und Wärmeaufwand wie auch ein guter Wascheffekt einstellen. Es sind daher hiefür bereits zahlreiche Vorschläge gemacht worden.
So ist es bekannt, das Frischwasser während der Netz- und Spülphase dem Waschtrommelbehälter kontinuierlich und während der Waschphase entweder kontinuierlich, wenn auch in verringerter Menge pro Zeiteinheit, oder aber in einzelnen Schüben zuzuführen, Weiter ist vorgeschlagen worden, während der Netzphase mit kontinuierlicher Frischwasserzufuhr, hinge gen während der Spülphase mit einzelnen Frischwasserschüben zu arbeiten, um auf diese Weise eine verbesserte Schmutzaustragung während des Spülens zu erreichen. Auch ist es nicht mehr neu, wäh- rend der Waschphase das Strömungswasser dem Trommelbehälter in einzelnen Schüben zuzuführen, weil man sich davon gleichfalls eine verbesserte Abführung der in der Waschflotte befindlichen Verunreinigungen versprach.
Schliesslich ist es auch bekannt, während des Netzens und Spülens mit kontinuierlich erfolgender Frischwasserzufuhr zu arbeiten und das Zuführen von Strömungswasser wahrend der Waschphase auf deren ersten Waschabschnitt zu beschränken. Hier wird also das Strömungswasser nur im ersten Teil der Waschphase der Waschflotte zugeführt, während danach der Waschvorgang mit stehender Flotte zu Ende geführt wird. Dieses sogenannte Zwei-Phasen-Waschverfahren hat gegenüber andern bekannten Strömungs- waschverfahren vor allem den Vorteil, dass mit ihm beträchtliche Ersparnisse sowohl an Waschmitteln als auch an Wärme erzielt werden und der grösste Teil der sich während des Waschganges vom Waschgut lösenden Verunreinigungen so früh wie möglich aus der Waschflotte entfernt wird.
Umfangreiche Untersuchungen haben nun ergeben, dass es für die Wirtschaftlichkeit des Strömungswaschens und die Erzielung eines bestmöglichen Wascheffektes von ausschlaggebender Bedeutung ist, wenn
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in die Maschine eingebaute Heizung erwärmt wird, wobei in der ersten Waschphase dem bis zur Höhe des offenen Überlaufs gefüllten Waschtrommelbehälter eine vorbestimmte Frisch- bzw. Strömungswassermenge zugeführt wird und eine gleich grosse Menge an mit Verunreinigungen angereicherter Flotte aus dem Trommelbehälter abströmt, während in der zweiten Waschphase der Waschgang bei unterbundener Frischbzw. Strömungswasserzufuhr aber weiterer Aufheizung der Waschflotte bis auf die Endtemperatur zu Ende geführt wird.
Bei einem solchen Strömungswaschverfahren erfolgt also die Frischwasserzufuhr während der ersten Phase des Waschganges in einzelnen Schüben, deren regelmässige Folge zwecks Anpassung der Strömungswassermenge an das Fassungsvermögen sowie an die jeweilige Beladung der Waschtrommel für eine entsprechende Dauer unterbrochen werden kann. Bei Erreichen einer vorgegebenen Zeit oder Temperatur der Waschflotte setzt dann die zweite Waschphase ein, bei der die Wasserzufuhr vollkommen unterbunden, also mit stationärer Rotte weitergearbeitet wird. Bei dem sich daran anschliessenden Spülen werden dann wieder Frisehwasserschfibe dem Waschtrommelbehälter zugeführt, nun aber mit umgekehrter Taktfolge wie in der ersten Phase des Waschganges.
Das neue Strömungswaschverfahren kann mit einer automatischen Waschmaschine durchgeführt werden, die in herkömmlicher Weise mit einer reversierend angetriebenen Waschtrommel, einem durch einen Programmregler gesteuerten Ventil für die Frischwasserzufuhr und zumindest einem am Trommelbehälter vorgesehenen Wasserüberlauf ausgestattet ist. Erfindungsgemäss sind dabei in der Stromzuleitung zum Frischwasserventil zwei parallel geschaltete, durch den Programmregler gesteuerte Schalter, u. zw. ein während der Netz- und Spülphase geschlossener Schalter und ein während der Strömungswaschphase geschlossener Schalter vorgesehen, welche durch einen gemeinsamen, in Reihe zu ihnen liegenden, periodisch arbeitenden Umschalter abwechselnd in die Stromzuleitung zum Magnetventil geschaltet werden.
Zur Betätigung des periodisch arbeitenden Umschalters ist zweckmässig eine Nockenscheibe vorgesehen, die mit der den Reversierkontaktsatz des Trommelantriebsmotors steuernden Nockenscheibe synchron umläuft oder mit letzterer sogar identisch ist. Auf diese Weise kann die Frischwasserzufuhr mit äusserst ein- fachen Mitteln auf die Umlaufbewegung der Waschtrommel synchron abgestimmt werden, wobei es von grossem Vorteil ist, hiefür mit nur einem einzigen Frischwasserzufuhr-Ventil auszukommen, das durch den Umschalter im Rhythmus des intermittierenden Trommelantriebes periodisch für unterschiedlich lange Zeitdauer geschlossen oder geöffnet wird.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, beschrieben. Dabei zeigt Fig. l das Strömungsdiagramm einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitenden, vollautomatischen Waschmaschine mit dem Bewegungsverlauf der Waschtrommel, Fig. 2 eine Teilansicht der Waschmaschine im Schnitt, Fig. 3 eine zur Durchführung des neuen Verfahrens dienende Schaltung für das Frischwasserzufuhrventil und Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht auf den oberen Teil einer mit einer Handhabe zur Einstellung der Strömungswassermenge versehenen Waschmaschine.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Strömungsdiagramm ist als Abszisse die Zeit t für die Dauer des ge-
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Menge verbrauchter Flotte über den Uberlaut der Waschmaschine abfliesst. Im zweiten Abschnitt t-"ist die Strömungswasserzufuhr unterbunden, so dass hier im wesentlichen mit stationärer Waschflotte bei gleichzeitigem weiterem Aufheizen der Waschflotte gearbeitet wird. Die Zufuhr des Frischwassers erfolgt jeweils in einzelnen Schüben, die im Diagramm durch die schraffiert dargestellten Rechtecke 29 kenntlich gemacht sind.
Wie weiter unten noch näher beschrieben wird, ist die zur Durchführung dieses Strömungsverfahrens dienende Waschmaschine mit einem einzigen Frischwasserzufuhrventil versellen und mit einer Waschtrommel ausgerüstet, die während der Netz-, Wasch-und Spülphasen mit vergleichsweise geringer Umlaufgeschwindigkeit reversierend anzutreiben ist, hingegen während des Schleuderganges eine Umlaufbewegung im gleichen Sinne mit wesentlich grösserer Drehzahl ausführt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird beim Zulauf des Frischwassers für den Netz-bzw. Vorspülgang t, das Wasserzulaufventil jeweils wiederholt für etwa 12 sec offen und daran anschliessend für etwa 3 sec geschlossen gehalten. Während der Öffnungszeiten des Ventils werden also der Waschtrommel Frischwasserschübe 29 zugeführt. Während dieser Frischwasserschübe 29 läuft die Waschtrommel um, wohingegen sie in den dazwischenliegenden Wasserzufuhrpausen stillsteht. Durch die Umlaufbewegung der Waschtrommel wird durch das zulaufende Frischwasser die Wäsche innig genetzt, während durch die während des Trommelstillstandes unterbundene Wasserzufuhr an Wasser gespart wird. Darüber hinaus sind die kurzzeitigen
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Unterbrechungen des Wassereinlaufs während der Netz-bzw.
Vorspülphase auch noch insofern von Vorteil, weil dadurch die sich im Bereich des Wassereinlauf im Trommelbehälter bildenden und sich mit Verun- reinigungen anreichernden Wirbelnester aufgelöst werden, mithin die betreffenden Verunreinigungen in die Vorspülflone übertreten und ausgeschwemmt werden. i Nach beendetem Netz-bzw. Vorspülgang wird zu Beginn der eigentlichen Waschphase i die Öff- nungs-und Schliessfolge des Wasserzulaufventils umgekehrt, so dass nunmehr das Wasserzulaufventil je- weils in Abständen von 12 sec für 3 sec Dauer geöffnet wird.
Die einzelnen Frischwasserschübe 31 fallen hier zeitlich mit denStillstandszeiten der reversierend umlaufenden Waschtrommel zusammen, wodurch bei sparsamstem Wasserverbrauch die mit Verunreinigungen angereicherten Flottenoberschichten aus dem Trommelbehälter über den Überlauf ausgeschwemmt werden. Um die Frischwasserschübe während der Strömungswaschphase 1i'dem jeweiligen Fassungsvermögen der Waschtrommel wie auch deren jeweiliger
Beladung mit Waschgut anpassen zu können, kann die regelmässige Folge der Frischwasserschübe in dieser
Phase für eine bestimmte Zeit t, ein-oder mehrfach unterbrochen werden.
Zweckmässig ist es dabei, die einzelnen Folgen dieser Wasserschübe so aufzugliedern, dass sie sich über die Strömungswaschphase t' gleichmässig verteilen.
Gegen Ende der Strömungswaschphase t'wird die Frischwasser-bzw. Strömungswasserzufuhr unter- bunden, wodurch nunmehr mit praktisch stehender Waschflotte weitergearbeitet wird, obwohl noch eine gewisse Menge an verbrauchter Flotte durch die wiederholten Trommelbewegungen über den am Trom- melbehälter vorgesehenen Überlauf ausgetragen wird bzw. über diesen abläuft. Somit wird im zweiten
Abschnitt t"der Waschphase t die Flottenabfuhr über den Überlauf im wesentlichen unterbunden, wo- durch beträchtliche Ersparnisse an Waschmittel und insbesondere an Heizenergie, erzielt werden.
Bei ein- geschaltet bleibender Heizung steigt die Flottentemperatur relativ schnell an, so dass nunmehr, nachdem der grösste Teil der Verunreinigungen während der ersten Waschphase t'entfernt wurde, der Waschgang mit bestmöglichem Wirkungsgrad zu Ende geführt wird.
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und für kurze Zeit geschlossen wird. Auch hier erfolgen die Frischwasserschübe 29 in zeitlicher Hinsicht so, dass sie mit den Umlaufbewegungen der Waschtrommel zusammenfallen, während die zwischen den Frischwasserschüben liegenden Pausen mit den Stillstandszeiten der Waschtrommel während ihrer einzelnen Reversierbewegungen übereinstimmen.
Im Anschluss an die erste Spülphase ta erfolgt dann das erste Zwischenschleudern t, bei dem'ein im Boden des Waschtrommelbehälters befindliches Ablaufventil ge- öffnet bzw. eine Ablaufpumpe in Tätigkeit gesetzt und die Waschtrommel mit höherer, nämlich der Schleuderdrehzahl, bewegt wird. Hieran können sich dann weitere Spülphasen mit jeweils nachfolgendem Schleudergang schliessen, wobei auch während dieser Spülphasen die Frischwasserschübe in der vorerwähnten Weise zeitlich mit den Reversierbewegungen der Waschtrommel zusammenfallen.
In Fig. 2 sind einige für die Durchführung des neuen Strömungsverfahrens wesentliche Teile einer Waschmaschine dargestellt. Die sich um eine nahezu waagrechte Achse drehende Waschtrommel 33 ist in dem Trommelbehälter 34 gelagert, der in dem nicht dargestellten Waschmaschinengehäuse ortsfest oder auch schwingend untergebracht ist. An dem Trommelbehälter sind in einer Mulde oder Vertiefung 36 die Heizkörper 37 angeordnet, die bei Beginn des Waschganges 12 oder vor einem Warmspülgang eingeschaltet werden. Weiter befindet sich in der Nähe der Mulde 36 der einzige Frischwasserzulauf 38, in den das Frischwasserventil 35 eingebaut ist.
ImBoden der Mulde 36 ist weiter der Hauptablauf 39 vorgesehen, der jedoch nur bei einsetzendem Schleudergang in Tätigkeit tritt, dadurch nämlich, dass die Restflotte dann mittels der in die Ableitung 40 eingebauten Pumpe 40'aus dem Trommelraum 41 abgesaugt wird. Weiter ist vorzugsweise in der Rückwand des Trommelbehälters 34 ein Überlauf 42 vorgesehen, über den während des Waschens eine dem zugeführten Frisch- bzw. Strömungswasser entsprechende Flottenmenge ablaufen kann. Das Schluckvermögen des Überlaufs 42 ist aber begrenzt, so dass es beim Netzen und Spülen wegen der dabei erfolgenden starken Frischwasserzufuhr zu einem Ansteigen des Flottenspiegels beispielsweise bis zur gestrichelt dargestellten Linie 43 kommt.
Hier befindet sich ein im Querschnitt grosser Ablauf 44, durch den die Spülflotte abgeführt wird.
Bei der nach dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitenden Waschmaschine ist die Flüssigkeitsströmung beim Netzen, Waschen und Spülen immer von der Trommelunterseite nach oben gerichtet, wie das die Stromlinien 45 veranschaulichen. Beim Einströmen von Frischwasser trifft diese Strömung auf die im Trommelbehälter 34 vorhandene Strömung 46 bzw. 49, die in der Flotte durch das Drehen der reversierend angetriebenen Trommel 33 in den eingezeichneten Pfeilrichtungen hervorgerufen wird. Dadurch entstehen neben der Einmündung der Frischwasserströmung in den Trommelbehälter 34 an den Stellen 47 bzw. 48
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Wirbelfelder, an denen sich Verunreinigungen ansammeln, die vom Spülwasserstrom nicht erfasst werden.
Durch das periodische Unterbrechen des Spülwasserstromes werden diese Wirbelfelder aber wiederholt aufgelöst und dadurch die in ihnen befindlichen Verunreinigungen durch den anschliessenden Spülwasserstrom erfasst und fortgetragen.
In Fig. 3 ist eine vorteilhafte Schaltvorrichtung für das Frischwasserventil 35 dargestellt. Letzteres wird von einer Magnetspule 50 gesteuert. In der Stromzuleitung zur Magnetspule 50 sind zwei parallel geschaltete, durch den Programmregler zeitabhängig gesteuerte Schalter, nämlich ein während der Netz-
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Welle angeordnet sein können. Durch den periodisch arbeitenden Umschalter 52 werden die zu den vorerwähn- ten Schaltern 55 und 58 gehörenden Stromzufuhrleitungen abwechselnd an die Magnetspule 50 des Frischwas- ser-Zulaufventils 35 geschaltet. Der periodisch arbeitende umschalter 52 wird durch eine Nockenscheibe
51 gesteuert, die mit der den nicht dargestellten Reversierkontaktsatz des Trommelantriebsmotors steuern- den Nockenscheibe synchron umläuft oder mit letzterer identisch ist.
Die Nockenscheibe 51 ist vorteilhaft so ausgebildet, dass sie den Umschalter 52 in periodischer Folge jeweils für 12 sec mit dem zu dem SpUlkon- takt 55 führenden Kontakt 53 und für 3 sec mit dem zum Leiterkreis 61 gehörenden Kontakt 54 verbindet.
Wie schon erwähnt, ist der Spülkontakt 55 während der Netz- und Spülphasen jeweils geschlossen, so dass er dann also an dem Kontakt 57 der Stromzuleitung anliegt. Während dieser Zeit ist der Strömungskon- takt 58 offen. Letzterer wird durch die vom Programmregler gesteuerte Nockenscheibe 59 während der
Waschphase geschlossen, also mit dem Kontakt 60 der Stromzuleitung verbunden. Während der Waschphase ist der Spülkontakt 55 geöffnet. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird daher während der Netz- und Spülphasen beim jeweiligen Anliegen des Umschalters 52 an dem Schaltkontakt 53 das Frischwasserventil 35 für die
Dauer von 12 sec geöffnet, während es in der andern Stellung des Umschalters 52, also bei dessen Anliegen am Kontakt 54, geschlossen wird.
Gerade umgekehrt liegen die diesbezüglichen Verhältnisse während der Waschphase, da hier der Strömungskontakt iJ1j geschlossen, hingegen der Spülkontakt 55 offen ist.
In der den Strömungskontakt 58 enthaltenden Zweigleitung 61 ist noch ein über eine Nockenscheibe
62 betriebener Unterbrechungsschalter 63 vorgesehen, der dazu dient, die Folge der einzelnen Frischwasserschübe während der Waschphase in gewünschten Zeitabständen zu unterbrechen. Dadurch kann bei gleichbleibendem Verhältnis der Öffnungs- und Schliesszeiten des Frischwasserventils 35 die Frischwasserzufuhrmenge wahrend der Strömungswaschphase in Abhangigkeit von dem Fassungsvermögen der Waschtrommel oder deren Beladezustand geregelt werden. Auch kann damit eine Anpassung an die Auslegung der Heizung sowie an den Querschnitt der Wasserzuleitung u. dgl. erzielt werden.
Soll die Strömungswassermenge während der Waschphase veränderlich gehalten werden, so kann entweder die Nockenlänge der Scheibe 62 verstellbar gehalten oder aber an Stelle der Nockenscheibe 62 ein herkömmlicher BimetallKontakt verwendet werden, der hinsichtlich seiner Öffnungs- und Schliesszeiten regulierbar ist. Der Unterbrechungsschalter 63 bzw. dessen Nockenscheibe 62 kann auch durch den Programmregler gesteuert werden. Zweckmässigerweise wird er aber durch ein vom Programmregler unabhängig arbeitendes, von Hand einstellbares Zeitlaufwerk betätigt.
Die in Fig. 4 dargestellte Waschmaschine weist ausser den üblichen Handhaben bzw. Betätigungsknöpfen 64,65 für die Einstellung des Waschprogramms und der Flottentemperatur noch eine zusätzliche Handhabe 66 zur Einstellung der Strömungswassermenge auf. Diese Handhabe 66 arbeitet also mit dem Unterbrechungsschalter 63 zusammen bzw. regelt dessen Öffnungs-und Schliessdauer. Die Handhabe 66 kann als Drehschalter oder auch als Drucktaste ausgebildet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Waschverfahren für nach dem Strömungsprinzip arbeitende automatische Waschmaschinen, bei dem die das Waschgut enthaltende Waschtrommel intermittierend, vorzugsweise reversierend, angetrie- ben und dem Trommelbehälter während einzelner Arbeitsphasen Frischwasser in Schüben zugeführt und eine entsprechende Menge verbrauchter Flotte über einen Überlauf abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischwasserschübe in der Netz-und Spülphase während der Umlaufbewegungen der Waschtrommel, hingegen in der Strömungswaschphase bei stillstehender Waschtrommel zugeführt werden.