Waschmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Waschmaschine zum chargenweisen Waschen von konfektionierten Textilien, mit einem Behälter zur Aufnahme der Textilien als toroidförmige Charge um die inneren Teile der Maschine. Die Waschmaschine enthält ein auf- und abbewegbares Element, das oft auch < eAgitator genannt wird, im folgenden der Einfachheit halber aber mit Rührer bezeichnet wird.
Textilwaschmaschinen, in welchen die Waschenergie durch auf- und abbewegte Rührer erzeugt wird, sind seit langem bekannt und werden in den verschiedensten Ausführungsformen gebaut und verwendet, wobei man immer bestrebt ist, eine Verbesserung der Waschwirkung zu erzielen. Eine Hauptschwierigkeit bei diesen bekannten Waschmaschinen liegt darin, dass die Textilien sich ineinander verwickeln oder auf andere Weise zu einer festen Masse zusammenballen, und in vielen derartigen Maschinen wird durch die Bewegung des Rührers keine ausreichende Energie erzeugt, um den Waschvorgang in befriedigend kurzer Zeit durchführen zu können.
Mit der vorliegenden Erfindung werden viele der bei den bekannten Waschmaschinen bestehenden Schwierigkeiten beseitigt, indem eine Textilwaschmaschine vorgeschlagen wird, in welcher die Textilien immer in einem unverwickelten lockeren Zustand gehalten werden und die Auf- und Abbewegung des Rührers eine optimale Relativbewegung zwischen Waschwasser und Textilien erzeugt.
Die erflndungsgemässe Waschmaschine ist gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Rührer mit offenem Boden und geschlossener Oberseite, welcher über ein Führungsmittel auf- und abbewegbar ist, durch aussen auf dem Mantel des Rührers angebrachte Mitnehmer, die zur Übertragung einer Bewegung auf die Textilcharge praktisch nur beim Abwärtshub des Rührers bestimmt sind, und durch Öffnungen zum Wasserausstoss aus dem Führungsmittel, die am unteren Teil des Führungsmittels angeordnet und dazu bestimmt sind, beim Abwärtshub des Rührers einen Wasserausstoss zwecks Anregung der Waschwasser- und Textilienzirkulation im Sinne einer Unterstützung der von den Mitnehmern verursachten Bewegung zu bewirken.
Die neue Maschine ermöglicht es, insbesondere auf Grund einer neuartigen Kombination von Einwirkungen mechanischer und hydraulischer Kräfte auf eine im Waschwasser locker, toroid-, d.h. ringförmig, anzuordnende Textiliencharge, diese Charge durch die kombinierte Anwendung 1) einer starken mechanischen Kraft, welche im wesentlichen aus periodisch erfolgenden, abwärts gerichteten, direkt auf die an der Innenseite der toroidförmigen Charge liegenden Textilien einwirkenden Stössen des Rührers besteht, und 2) abwechselnd starker und schwach hydraulischer Kräfte,
welche a) aus dem während der Anwendung der abwärts gerichteten mechani schen Stosskraft des Rührers erfolgenden periodischen kräftigen Ausstoss von Wasser aus dem Innern der toroidförmigen Charge am Boden des Waschwassers im Behälter nach aussen zur Erzeugung starker hydraulischer Kräfte zur Anregung einer Zirkulation des Waschwassers in Richtung der Rotation der Textiliencharge und b) dem nach jedem periodischen abwärtsgerichteten Stoss erfolgenden periodischen gelinden Einziehen von Wasser aus dem Innern der toroidförmigen Charge aus dem Waschwasser am Boden derselben zur Erzeugung einer schwachen hydraulischen Kraft in einer der starken hydraulischen Kraft entgegengesetzten Richtung besteht, laufend um ihre Ringachse in an ihrer Innenseite nach unten und an ihrer Aussenseite nach oben verlaufender Richtung in Rotation zu versetzen.
Vorzugsweise umfasst die Waschmaschine einen Rührer mit nach aussen ragenden, die Textilien zu erfassen bestimmten Rippen, welcher auf einem in die Mitte der Textiliencharge in das Waschwasser eingesetzten und an seinem unteren Ende mit Öffnungen von bestimmter Grösse zum abwechselnden Ausstossen und Einziehen von Waschwasser versehenen Zylinder aufund abbewegt werden kann. Bei einigen Ausführungsformen enthält der Zylinder einen Kolben zur Verringerung der zur Aufwärtsbewegung des Rührers erforderlichen physischen Kraft. Durch den Zylinder wird eine Wassersäule im Innern der Textiliencharge abgetrennt, in wel cher bei Aufwärtsbewegung des Rührers eine Druckverminderung eintritt, so dass aus dem Behälter gelinde Wasser in das untere Ende der Säule einströmt.
Gleichzeitig üben die Rippen während der Dmckverminderung bei der Aufwärtsbewegung des Rührers einen verhältnismässig schwachen aufwärts - und bei abgeschrägten Rippen auch nach aussen - gerichteten mechanischen Druck auf die Innenseite der Textiliencharge aus. Bei der Abwärtsbewegung des Rührers üben die Rippen einen verhältnismässig starken, nach unten gerichteten mechanischen Druck aus, um das Innere der Textiliencharge an einem Punkt nach unten zu schieben und die Charge in bestimmter Richtung um ihre Ringachse in Rotation zu versetzen, während gleichzeitig ein starker direkter Druck auf die Wassersäule im Zylinder ausgeübt wird, um eine starke hydraulische Kraft zu erzeugen, welche an einem anderen Punkt angreift, um die Rotation der Charge in gleicher Richtung, jedoch im allgemeinen mit geringerer Kraft,
zu unterstützen. Bei erneuter Aufwärtsbewegung des Rührers findet dann wieder ein gelinder Einzug von Waschwasser in den Zylinder ohne wesentliche Wirkung auf die Rotationsbewegung der Textiliencharge statt.
Der oben beschriebene Vorgang ist ausserordentlich wirksam und erzeugt einen bemerkenswert guten Wascheffekt, obgleich die z.B. von Hand durchgeführte Aufund Abbewegung des Rührers beliebig und/oder nur langsam erfolgen kann, so dass die bisher als erforderlich angesehenen hohen Bewegungsgeschwindigkeiten der durch Motor angetriebenen Rührer in den bekannten Waschmaschinen ihre Bedeutung verlieren.
Die Erfindung wird im folgenden in einigen Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfin dungsgemässen Waschmaschine in seitlichem Aufriss;
Fig. 2 eine Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Maschine von oben:
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Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Waschmaschine,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Maschine von der Seite;
Fig. 5 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine, mit einem Freikolben im Zylinder, von der Seite und teilweise im Längsschnitt;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Waschmaschine mit besonderer Anordnung von Zylinder, Rührer und Freikolben, welche in einem Bottich von geeigneter Bauweise montiert werden kann;
Fig. 7 eine separate Darstellung der Zylindereinheit aus Fig. 6 von oben;
Fig. 8 eine Darstellung einer Hälfte der Zylindereinheit aus Fig. 6 von unten, welche den in eine entsprechende Ausbildung des Bottichbodens eingreifenden elastischen Sockel zeigt;
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Fig. 9 einen Schnitt durch Fig. 7 bei 9-9, welcher die Konstruktion der Wasserdurchflussöffnungen am untern Ende der Zylindereinheit zeigt;
Fig. 10 einen vergrösserten Schnitt durch einen Teil des Zylindersockels;
Fig. 11 einen vergrösserten Schnitt durch Fig. 9 bei 11-11.
Bei einer sehr praktischen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 1 bis 3 beschrieben ist, besteht die Waschmaschine im wesentlichen aus zwei auseinandernehmbaren Teilen, nämlich einer Zylindereinheit 11 und einer auf- und abbewegbaren rohrförmigen Rühreinheit 12. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind diese beiden Einheiten aus Metallblech gefertigt, jedoch können sie natürlich auch jeweils aus weitgehend in einem Stück gefertigten Kunststoffkörpern bestehen.
Ausserdem kann das Prinzip der im vorliegenden Fall für den Handbetrieb beschriebenen Vorrichtung auch auf Anlagen mit Motorantrieb angewendet werden.
Diese Waschvorrichtung weist einen Bottich oder ähnlichen Behälter 13 auf, welcher bis zu einer gewünschten Höhe mit Wasser gefüllt werden kann, jedoch sind weder Art noch Abmessungen des Behälters kritisch. Die seitliche Begrenzung durch einen Bottich ermöglicht eine wirksame und schnelle Wascharbeit ohne Verlust an Waschmittel.
Die Zylindereinheit 11 besteht aus einem senkrechten Hohlzylinder 15, dessen unteres Ende axial durch eine flache angelötete oder angeschweisste Platte 16 verschlossen ist. An der Verbindungsstelle zwischen dem Zylinder 15 und der Platte 16 ist in der Zylinderwand eine Reihe von gleichartigen öffnungen 17 ausgebildet, welche vorzugsweise in gleichmässigem Abstand um den Zylinderumfang angeordnet sind.
Die Zylindereinheit kann in bezug auf die Bottichwände beweglich sein oder auch in aufrechter Stellung verankert sein, was beispielsweise durch eine Anzahl von an der Platte 16 - aus Stabilitätsgründen vorzugsweise ausserhalb des Zylinderumfangs - befestigten Saugnäpfen 18 erfolgen kann. Die Saugnäpfe saugen sich am Boden 14 des Bottichs fest und halten den Zylinder 15 in einer Stellung, in welcher seine Achse im wesentlichen senkrecht verläuft und die Öffnungen 17 sich nahe am Bottichboden befinden.
Die Aussenfläche 19 des Zylinders 15 ist vorzugsweise glatt, damit die glatte zylindrische Innenfläche 21 eines beim Zusammenbau darübergeschobenen Rohrkörpers 22 der Rührereinheit 12 leicht darauf gleiten kann.
Das obere Ende des Rohrkörpers oder Rohres 22 ist durch eine Querwand 23 verschlossen, welche mit einer Mittelöffnung für eine auf die Rohrachse zentrierte Kolbenstange 25 versehen ist.
Die Stange 25 ist fest mit der Wand 23 verbunden, beispielsweise durch einen gegen die Unterseite der Wand 23 gesetzten Ring 27 und einen fest mit der Stange 25 verbundenen und auf der Oberseite der Wand 23 gehaltenen Griff 28. Zur konzentrischen Verbindung der Stange 25 mit dem Rohr 22 kann jede geeignete Vorkehrung getroffen werden.
Am unteren Ende der Stange 25 ist ein Kolben 29 befestigt, welcher die Form einer flachen, runden, im rechten Winkel von der Stange 25 ausgehenden Scheibe hat, deren Aussenrand frei an der zylindrischen Innenwand 31 des Zylinders 15 vorbeibewegt werden kann. In seiner tiefsten Stellung, hier die hier beim Aufstossen der Wand 23 auf den oberen Rand 32 des Zylinders 15 gegeben ist, befindet sich der Kolben 29 an den Zylinder öffnungen 17.
Wie aus Fig. 1 bis 3 hervorgeht, ist der Kolben 29 in einem axial festgelegten Abstand unterhalb des unteren Randes 33 des Rohres 22 angeordnet.
Aussen auf dem unteren Teil des Rührerrohres 22 ist eine Anzahl von Rippenelementen 34 befestigt. Diese Rippenelemente sind vorzugsweise in gleicher Höhe geichmässig um den Rohrumfang verteilt, so dass ihre Unterkanten 35 im rechten Winkel zur Rohrachse in einer Ebene mit dem Rand 33 verlaufen. Die Rippenelemente 34 bestehen vorzugsweise aus langen kanalförmigen Teilen, deren Boden auf der Aussenwand des Rohres befestigt ist, beispielsweise durch Auflöten, so dass die im wesentlichen parallel verlaufenden Kanalwände lange Rippen 37 bilden, welche im wesentlichen radial vom Rohr 22 nach aussen ausgehen. Die Rippen 37 sind in gleichmässigen Abständen um den Umfang des Rohres 22 verteilt.
In der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind die Aussenkanten 38 der Rippen 37 von der Unterkante 35 nach oben und innen abgeschrägt, so dass sie den Rohrmantel in einem Winkel von etwa 100 bis 150 schneiden. Die Kanten 38 können dabei je nach Wunsch gerade oder geschwungen sein.
Die obige Rippenkonstruktion bietet naturgemäss nur einen minimalen Flächenwiderstand bei der Auf- und Abbewegung der Rührereinheit durch das Wasser. Die Rippenkanten 35 und 38 laufen in Spitzen 39 zusammen, welche für den weiter unten beschriebenen Zweck in einer kreisförmigen Texfllienerfassungszone in einem bestimmten radialen Abstand ausserhalb der Öffnungen 17 liegen.
Die verschiedenen Ausführungsformen sind vorzugsweise ähnlich proportioniert und arbeiten bei Gebrauch nach dem gleichen Prinzip, welches im folgenden anhand von Fig. 1 bis 4 näher beschrieben wird.
Die aus Zylinder- und Rührereinheit zusammengesetzte Vorrichtung wird in einen geeigneten Behälter 13 eingesetzt, so dass die Saugnäpfe 18 sich auf dem Boden
14 festsaugen und der Zylinder 15 im Abstand von den Behälterwänden fest in aufrechter Stellung montiert ist.
Der Behälter braucht keine regelmässige Form aufzuweisen, ebenso braucht die Vorrichtung auch nicht fest oder zentriert eingesetzt zu werden, d.h. diese Bedingungen können beliebig gewählt werden.
Der Behälter wird mit Wasser bis zur gewünschten Höhe gefüllt, beispielsweise bis zu der in Fig. 4 bei 45 gezeigten Höhe, welche bei der tiefsten Stellung der Rührereinheit oberhalb der Rippen 37 liegt, und dann eine geeignete Menge Seife oder Waschmittel zugesetzt.
Die Zylindereinheit 11 schliesst dabei eine Wassersäule ein, deren Niveau mindestens so hoch wie das Niveau des übrigen Wassers im Behälter liegt. Dann werden die zu waschenden Textilien in den Behälter gegeben, wo sie locker in ringförmiger Anordnung in dem die Waschvorrichtung umgebenden Wasser schwimmen. Danach kann der Waschvorgang beginnen.
Die bedienende Person fasst den Griff 28 und bewegt die Rührereinheit 12 in natürlichem, etwa der Ruffelbewegung auf einem Waschbrett entsprechenden Rhythmus auf und ab. Vor Beginn der Aufwärtsbewegung befindet sich der Kolben 29 auf der Höhe der Öffnungen 17. Beim Anheben des Rührers fliesst durch die öffnungen 17 in der durch die gestrichelten Pfeile in Fig. 4 angegebenen Richtung Wasser in den unteren Teil der Wassersäule im Zylinder ein und vergrössert deren Volumen. Dieses Einströmen von Wasser ist verhältnismässig gelinde und beruht teilweise auf der Schwerkraft durch den Wasserdruck im Behälter und teilweise auf der Verminderung des Druckes auf der Oberfläche der Wassersäule im
Zylinder beim Anheben der Rührereinheit.
Die obere Grenze der Aufwärtsbewegung liegt vorzugsweise eben oberhalb der Wasseroberfläche in der in Fig.4 durch
Strich-Punkt-Linien gezeigten Stellung 46. In diesem
Zustand befindet sich der Kolben im wesentlichen in der in Fig. 4 gezeigten Stellung 29' über einem in der Höhe gestiegenen beträchtlichen Wasservolumen innerhalb der Zylindereinheit.
Bei der Aufwärtsbewegung des Rührers berühren die schrägen Rippenkanten 38 die Innenseite der Textiliencharge und üben einen verhältnismässig schwachen, nach aussen und oben gerichteten Druck auf diese aus, welcher die Druckverringerung in der Wassersäule begleitet und die Aufrechterhaltung der laufenden Rotation der Charge um ihre Ringachse auf die aus dem folgenden hervorgehende Weise unterstützt.
Bei der Abwärtsbewegung übt der Rührer einen direkten Druck auf die Wassersäule aus und presst das Wasser aus der Wassersäule im Zylinder durch die öffnungen 17 als kreisförmig in Abständen voneinander austretende Strahlen mit hoher Geschwindigkeit radial nach aussen, wodurch im Waschwasser im Behälter voraussagbare, in Fig. 4 durch die Pfeile 47 dargestellte, in einer um die Achse der Waschmaschine liegenden toroidförmigen Bahn verlaufende Wasserzirkulationsströme erzeugt werden, welche verhältnismässig starke hydraulische Kräfte auf die Textiliencharge ausüben und die unteren Teile der Charge nach aussen auf die Behälterwand zu und die oberen Teile der Charge nach innen auf das Rührerrohr zu bewegen, so dass die Textilien der Charge aufgrund der Wasserzirkulation im Behälter unter Aufrechterhaltung ihres lockeren unverwickelten Zustandes um eine ringförmige Hauptachse 48 rotieren.
Wenn die Rührereinheit bei der Abwärtsbewegung die in Fig. 4 durch gestrichelte Linien dargestellte Stellung 49 erreicht, erfassen die die kreisförmige Erfassungszone bildenden Rippenspitzen 39 den oberen Innenrand der toroidförmigen Textiliencharge und üben direkt eine nach unten gerichtete, starke mechanische Stosskraft auf die Innenseite der Charge aus, welche die Textilien im Zusammenwirken mit den aus dem unteren Teil der Zylindereinheit radial ausgestossenen Wasserstrahlen 51 (Fig. 4), jedoch im allgemeinen mit einer grösseren Kraft als der von den Strahlen ausgeübten, um die Ringachse 48 bewegen. Die Rippen 34 und die Strahlen 51 wirken also in in senkrechtem Abstand voneinander liegenden Bereichen auf den Umfang der Textiliencharge ein und erzeugen eine verstärkte Drehbewegung.
Bei diesem Vorgang halten die von den Rippen und den Strahlen ausgeübten vereinigten Kräfte den unteren Teil der Charge in ausreichendem Abstand von den öffnungen 17 und der obere Teil der Charge legt sich am oberen Ende der Rippen 37 an das Rohr 22 an. Da die Rippen in Längsrichtung verlaufen, gleiten sie ohne Widerstand und ohne die von den Strahlen erzeugten Ströme im Waschwasser zu beeinflussen, durch das Wasser.
Wenn die Rührereinheit die in durchgezogenen Linien in Fig.4 gezeigte tiefste Stellung erreicht hat, befindet sich die toroidförmige Textiliencharge als Ergebnis der vorhergegangenen Arbeit im wesentlichen in der in Fig. 4 gezeigten Lage.
Während der Aufwärtsbewegung, bei welcher Wasser durch die Öffnungen 17 in den Zylinder einströmt, werden die Wasserströme im Behälter umgekehrt, jedoch ist der Wassereinzug gleichmässig verteilt und hat nicht die Geschwindigkeit der ausgestossenen Wasserstrahlen.
Ausserdem haben die Rippen 34 die Textilien so weit nach aussen gehalten, dass sie sich nicht bis in eine die öffnungen 17 zusetzende Lage bewegen und die Füllung des Zylinders mit Wasser bei der Aufwärtsbewegung der Rührereinheit nicht stören.
Der Betrieb der Vorrichtung bewegt sich also die lockere pulsierende Textiliencharge mit der Auf- und Abbewegung der Rühreinheit auf dem Zylinder durch den bei der Abwärtsbewegung ausgeübten kombinierten starken Strahl- und Rippendruck langsam in Richtung der Pfeile 47 um die Ringachse 48.
In der Praxis wurde beobachtet, dass die toroidförmige Textiliencharge während des gesamten Waschvorgangs bemerkenswert aufgelockert bleibt, so dass die Textilien durch die Bewegung, die der Charge durch die Auf- und Abbewegung der Rührereinheit wiederholt verliehen wird, zur Erzielung eines maximalen Wascheffektes laufend im Wasser gedreht und gewendet werden.
Die Textilien verwickeln sich dabei nie zu festen ringförmigen Gebilden und setzen auch nicht mit der Zeit die Zylinderöffnungen zu, so dass mit der Erfindung diese bei den bekannten Maschinen mit auf- und abbewegtem Rühren auftretenden Schwierigkeiten beseitigt werden.
Diese vorteilhafte Arbeitsweise wird der kombinierten Wirkung der mit hoher Geschwindigkeit ausgestossenen Wasserstrahlen und der mit dem Rührer bewegten Rippen zugeschrieben, wobei die ersteren die erforderlichen Wasserströmungen im Behälter erzeugen und die letzteren die hauptsächliche mechanische Druckkraft ausüben, um die Textilien in ausgerichteter Zusammenarbeit mit den Wasserstrahlen in Bewegung und richtiger Lage zu halten und gleichzeitig ein Verwickeln derselben zu einer fest zusammenhängenden Masse zu verhindern.
Im allgemeinen kann die Grösse der Einzelteile der Waschmaschine je nach der zu leistenden Wascharbeit gewählt werden und die Abmessungen werden im allgemeinen der durch die bedienende Person ausgeübten Energie angepasst. Es wurde gefunden, dass bei Vergrösserungen von Zylinder- und Rührerdurchmesser weniger Kraft zum Bewegen der Rührereinheit benötigt wird; eine weitere Verringerung der benötigten Kraft wird durch gleichzeitige Vergrösserung der Öffnungen 17 erzielt. Ebenso wird durch Vergrösserung des Durchmessers der durch die Spitzen 39 gebildeten Erfassungszone eine weitere Verringerung der erforderlichen Kraft erzielt.
Die vorstehenden Feststellungen beziehen sich insbesondere auf handbetätigte Waschmaschinen, in denen der Rührerhubweg etwa 20 bis 25cm beträgt, der Zylinder einen Durchmesser von etwa 10 cm hat und die Erfassungszone etwa 2,5 cm ausserhalb des Rührerrohrmantels liegt. Im allgemeinen sind natürlich alle Ecken, Kanten und sonstigen Teile, welche in Berührung mit den Textilien kommen, zur Vermeidung von Beschädigungen abgerundet.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Freikolben gezeigt. Diese Ausführungsform weist die gleiche Zylindereinheit 11 wie die in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen auf, welche jedoch in diesem Fall über den Öffnungen 17 mit Aussenrippen 49 versehen ist, welche ein Zusetzen der öffnungen 17 durch lockere Textilien bei der Aufwärtsbewegung des Rührers verhindern helfen. Die Rührereinheit besteht aus einem Rohr 52, welches aussen auf dem Zylinder 15 gleitet und mit einer Quenvand 53 verschlossen ist, auf deren Mitte ein Griff 54 befestigt ist. Auf dem Mantel des Rührerrohres 52 ist eine Anzahl von Rippenelementen 55 befestigt, deren untere breitere Kanten 56 in einer Ebene mit dem unteren Rand 57 des Rohres 52 verlaufen und deren gerade Aussenkante 58 zum oberen Ende des Rührers hin abgeschrägt sind.
Bei dieser Ausführungsform sind die Rippen in Achsenrichtung des Rührers wesentlich länger als in den oben beschriebenen Ausführungsformen, so dass sie den Textilienring während der Aufwärtsbewegung des Rührers früher berühren.
Im Zylinder befindet sich lose ein freier wasserdichter Hohlkolben 61, welcher aus einer dünnwandigen Metalloder Kunststoffeinheit besteht, deren zylindrische Mantelfläche sich in geeignetem Abstand (etwa 0,6 cm) von der Innenwand des Zylinders befindet. Der Kolben 61 ist so lang, dass sich bei der tiefsten Stellung des Rührers, in welcher der Kolben auf der Platte 16 ruht, ein ausreichender Lagerruam 62 zwischen der Oberseite des Kolbens und der oberen Wand 53 des Rührers befindet.
Bei der Auf- und Abbewegung der Rührereinheit 51 auf dem Zylinder wird auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben durch die öffnungen 17 Wasser aus dem Waschbehälter eingezogen und ausgestossen. Es wurde gefunden, dass der schwimmende Kolben 61 der Rührerbewegung folgt und sich bei der Auf- und Abbewegung des Rührers innerhalb des Zylinders leicht auf- und abbewegt, und dass diese Anordnung ausserordentlich vorteilhaft ist, um dem Wasser bei der Abwärtsbewegung des Rührers eine sehr starke auswärts gerichtete Geschwindigkeitskomponente zu verleihen.
Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene andere Ausführungsformen der Zylindereinheit möglich.
So kann anstelle des Zylinders 15 mit den Öffnungen 17 ein senkrecht montierter Zylinder verwendet werden, welcher durch eine Anzahl von geraden radial verlaufenden Rippen in senkrechte Durchgänge unterteilt ist. Die Rippen können dabei etwas über den Boden des Zylinders hinaus verlängert sein, so dass sie Ein- und Auslass öffnungen für Waschwasser in die senkrechten Durchgänge bilden. Eine derartige Anordnung funktioniert auf die gleiche Weise wie die anhand von Fig. 4 beschriebene Vorrichtung.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Waschmaschine besteht aus einem unabhängigen, nicht im Waschbehälter befestigten Gerät. Eine derartige Maschine kann ähnlich wie die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Maschine aufgebaut sein, wobei jedoch die Zylindereinheit 11 und die Platte 16 fortgelassen und die Stange 25 im oberen Ende des Rührerrohres 22 frei in Achsenrichtung bewegbar ist. Bei dieser Vorrichtung kann zwischen dem Griff 28 und der Querwand 23 auch eine Feder vorgesehen werden, welche den Kolben 29 nach oben in das Rohr zieht. Bei dieser Anordnung wird die gesamte Vorrichtung im Waschwasser auf und abbewegt; wenn der Unterrand des Rohres 22 dabei auf den Behälterboden auftrifft, wird durch weiteren Druck auf den Griff nach unten der Kolben im Rohr nach unten gedrückt und dadurch am Unterrand des Rohres Wasser nach aussen gepresst.
In Fig. 6 bis 11 ist eine Ausführungsform der Erfindung von grossem praktischen und wirtschaftlichen Wert gezeigt. Diese Ausführungsform besteht aus einer Kombination einer Waschmaschine 101 mit einem Bottich 102 von optimalen Abmessungen.
Der Bottich 102 besteht aus einer oben offenen, aus Polyäthylen geformten Einheit, deren Oberrand durch Innenrippen 103 verstärkt und über eine Einfassung 104 gezogen ist, so dass der Bottich um seinen Oberrand eine glatte ringförmige Oberfläche 105 aufweist. Die Seitenwände 106 des Bottichs verlaufen etwas schräg nach innen und sind an der übergangsstelle 107 zu einem flachen Boden 108 etwas abgerundet. In dem Boden 108 ist in der Mitte ein hochstehender flacher hohler Vorsprung 109 ausgeformt, welcher im Bottich einen abgerundeten Ringwulst 111 zum Einsetzen des Zylinders der Vorrichtung bildet. Der Vorspurng 109 ist nach unten offen mit Ausnahme einiger angeformter Rippen 112, welche auf der gleichen Fläche wie der Boden 108 aufliegen.
Der Vorspurng 109 bildet über dem Ringwulst 111 eine ebene, quer zur Bottichachse verlaufende Fläche 113, die dem weiter unten beschriebenen Zweck dient.
Die Waschmaschine 101 besteht im wesentlichen aus der Zylindereinheit 115, der Rührereinheit 116 und dem Freikolben 117, welche jeweils in einem Stück aus Polyäthylen oder dgl. gefertigt sein und färbende oder verzierende Pigmente enthalten können.
Die Zylindereinheit 115 besteht aus einem senkrechten Rohrstück 118, welches an seinem unteren Ende mit einem elastischen Sockel 119 versehen ist, welcher bei senkrechtem Aufdrücken der Zylindereinheit auf den Vorsprung 109 über den Ringwulst 111 schnappt. Hierdurch wird die Zylindereinheit bei allen normalen Waschvorgängen fest in der Mitte des Bottichs gehalten, jedoch ist der Sockel so elastisch, dass die Zylindereinheit zur Reinigung oder Reparatur leicht abgenommen werden kann.
Das Rohrstück 118 hat die Form eines Kegelstumpfes, d.h. es hat an seinem Oberrand 121 einen geringeren Durchmesser als an seinem Unterrand 122, wo es in den Sockel 119 übergeht.
Der Sockel 119 hat einen flachen ringförmigen Bodenrand 123 (Fig. 9), welcher auf dem Boden des Bottichs aufsitzt, und eine Anzahl von in gleichen Winkeln verteilten, kurzen, radialen Rippen 124, welche den Rand 123 aussen mit dem Rohrstück 118 verbinden. Wie aus Fig. 9 und 10 hervorgeht, weist der Sockel 119 eine Anzahl von in gleichem Abstand um seinen Umfang verteilten Flügeln 125 auf, welche zwischen dem unteren Ende des Rohrstückes 118 und dem Rand 123 an den Innenseiten der Rippen 124 liegen und zwischen diesen eine Anzahl von seitlich offenen Wasserdurchflussöffnungen 126 bilden. Durch die Flügel 125 ist die Elastizität des Sockels gegeben.
Die Innenkanten der Flügel 125 sind mit nach innen geöffneten Einschnitten 127 versehen, welche um den Kreisumfang aufeinander ausgerichtet sind, so dass ihre oberen Flächen 128 in einer Ebene liegen. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist das untere Ende der Einschnitte durch die innere Oberfläche des Randes 123, welcher eine abgeschrägte Innenkante 129 hat, verschlossen.
Wenn also die Zylindereinheit 115 senkrecht in den Bottich eingedrückt wird, dehnt sich der Sockel 119 beim Übergreifen der Kante 129 über den Ringwulst 111 vorübergehend aus und beim Aufsetzen des Randes 123 auf den Bottichboden schnappt der Ringwulst 111 in die Einschnitte 127 ein, so dass die Flächen 128 auf der ebenen Oberfläche 113 des Vorsprunges 109 aufliegen.
Hierdurch rastet die Zylindereinheit fest in der Mitte des Bottiches 102 ein, wobei die Fläche 113 das untere Ende der Zylindereinheit fest abschliesst.
Die Rührereinheit 116 besteht aus einem senkrechten Rohrstück 131 mit einer oberen Querwand 132, welche in der Mitte mit einem Vorsprung 133 ausgebildet ist, der einen Sockel für einen abnehmbaren Griff 134 bildet. Das Rohrstück 131 ist kegelstumpfförmig und an seinem unteren weiteren Ende von einem Rand 135 umgeben.
Die Wand des Rohrstückes 131 hat vorzugweise den gleichen Neigungswinkel wie die des Zylinderrohrstückes
118. Um das untere Ende des Rührerrohrstückes ist in gleichen Abständen eine Anzahl von radial verlaufenden Aussenrippen 136 verteilt, welche von ihrer unteren breitesten Kante 137, die in gleicher Ebene mit dem Rand 135 des Rohrstückes liegt, über eine Länge von etwa 2% der der Rohrwand schräg nach oben verlaufen.
Innerhalb der Zylindereinheit 115 befindet sich der Freikolben 117, welcher aus einer kegelstumpfförmigen, wasserdichten, aus Polyäthylen geformten Einheit besteht, deren Seitenwand 146 von der geschlossenen Oberseite 147 schräg zu der geschlossenen Unterseite 148 verläuft. Die Übergänge zwischen Seitenwand und Oberund Unterseite des Kolbens sind abgerundet, so dass der Kolben keine scharfen Kanten nach aussen aufweist. Die Oberseite 147 ist in der Mitte mit einem nach oben ragenden Knopf 149 versehen.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der Kolben 117 so lang, dass er in der tiefsten Stellung des Rührers 116 auf der Bottichfläche 113 ruht und sich mit seinem oberen Ende in einem Abstand von der oberen Wand 132 des Rührers befindet.
Beim Auf- und Abbewegen des Rührers 115 während eines Waschvorganges bewegt sich der schwimmende Freikolben 117 mit der Bewegung des Rührers auf und ab, wobei während der Aufwärtsbewegung Wasser durch die Öffnungen 126 eintritt und während der Abwärtsbewegung Wasser mit hoher Geschwindigkeit durch die Öffnungen 126 ausgestossen wird.
In der in Fig. 6 in durchgezogenen Linien gezeigten Stellung befindet sich der Kolben 117 oben und unten in merklichem Abstand (etwa 0,3 cm) von der Zylindereinheit 115. Der Durchmesser des Kolben 117 ist jedoch so gewählt, dass seine Aufwärtsbewegung im Zylinderrohrstück auf eine bestimmte Höhe begrenzt ist; in der in Fig. 6 in gestrichelten Linien gezeigten angehobenen Stellung von Rührer und Kolben bei der Aufwärtsbewegung, liegt das den grössten Durchmesser aufweisende untere Ende des Kolbens 117 an der den gleichen Durchmesser aufweisenden Stelle der Innenseite des Zylinderrohrstückes 118 an. Das untere Ende des Kolbens 117 hat also einen grösseren Durchmesser als das obere Ende des Zylinders 115, so dass der Kolben nicht nach oben aus dem Zylinder heraus kann und somit nicht beim Transport, bei der Lagerung oder dgl. verloren gehen kann.
Ausserdem wird durch diese Anordnung die bei der Aufwärtsbewegung des Rührers eingezogene Wassermenge begrenzt, wodurch die zur Betätigung der Maschine erforderliche Arbeit ohne Beeinträchtigung der Waschwirkung verringert wird.
Bei Gebrauch der Maschine werden die Textilien rund um den Rührer 116 in den Bottich eingebracht, und die gemeinsame Arbeit der radial ausgestossenen Wasserstrahlen und der Rippen bewirkt im wesentlichen den gleichen Waschvorgang, wie er in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform sind alle Teile aus weitgehend unzerstörbarem Kunststoff wie beispielsweise linearem Polyäthylen gefertigt, welches beständig gegen Korrosion und Abrieb ist, und das Waschwasser wirkt als Schmiermittel für die Gleitbewegungen zwischen den einzelnen Maschinenteilen. Die Maschine weist keine komplizierten Teile auf, und Bottich und Waschmaschinen können innerhalb weniger Sekunden von jedem Laien zusammengesetzt und auseinandergenommen werden.
Der Durchmesser des Bottichs wird so gewählt, dass er eine optimale Regulierung der Wasserzirkulation und der Bewegung der Textilien bei gegebener Grösse der Waschmaschine gewährleistet.
Bei der in Fig. 6 bis 11 gezeigten Ausführungsform wurden befriedigende Ergebnisse bei Verwendung einer Waschmaschine von etwa 25 cm Höhe mit einem Zylinderdurchmesser von etwa 10 cm und einer Höhe der Rührerflügel von etwa 15 cm in einem Bottich von etwa 46 cm Durchmesser erzielt. Die Teile der Waschmaschine, d.h. Rührer, Kolben und Zylinder, waren dabei aus Polyäthylen mit einer Wandstärke von etwa 0,25 cm geformt.
Der Bottich wird, wie beschrieben, bis zur gewünschten Höhe mit Wasser gefüllt und ein Teil des Wassers fliesst in den Zylinder ein und bei den in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen um den Kolben herum, bis es etwa die gleiche Höhe wie im Bottich erreicht hat.
Durch die Aufwärtsbewegung des Rührers, welche bei den in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen von der Aufwärtsbewegung des Kolbens begleitet ist, wird der Druck in der im Zylinder eingeschlossenen Wassersäule vermindert und ihr Volumen durch gelindes Einströmen von Wasser am unteren Ende der Säule vergrössert, was von einem verhältnismässig schwachen aufwärts gerichte ten Druck der Rippen auf die anliegenden Textilien begleitet ist.
Bei der Abwärtsbewegung des Rührers, welche bei Verwendung eines Kolbens von der Abwärtsbewegung desselben begleitet ist, wird ein starker Druck auf das Wasser ausgeübt, so dass es mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit am unteren Ende der Wassersäule ausfliesst und mit starker hydraulischer Kraft eine toroidförmige Wasserzirkulation erzeugt; dies wird von einem starken, abwärts gerichteten mechanischen Druck auf die Innenseite der Textiliencharge begleitet. Die Textilien.
charge wird somit durch die beschriebene Kombination von mechanischer und hydraulischer Einwirkung laufend um ihre Ringachse in Rotation versetzt, wodurch eine vollkommen neue Waschwirkung erzielt wird, die trotz beliebiger Kraftanwendung äusserst gross ist.
Bei allen beschriebenen Ausführungsformen wird der Rührer von Hand durch Betätigung eines Griffes (28, 54, 145) mit der nötigen Hubhöhe und Häufigkeit auf- und abbewegt. Jedoch kann die erfindungsgemässe Waschmaschine auch mit einem Kraftantrieb wie einem elektrischen oder sonstigen Motor betätigt werden, welcher so angeordnet und angeschlossen wird, dass er die erforderliche Bewegung zwischen dem Rührer und dem Zylinder und/oder Kolben durchführen kann.