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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zum
Reinigen von Textilien, bei welchen die Textilien in einer drehbaren
Reinigungstrommel ausgebreitet, befestigt und bei einer Schleuderdrehzahl
mit Wasser und Detergentien gereinigt und anschließend
gespült und getrocknet werden. Dabei wird zur Verbesserung
und Beschleunigung des Verfahrens elektromagnetische Strahlung, wie
Ultraschall oder Mikrowelle eingesetzt.
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Obwohl
Nassreinigungsverfahren seit langem bekannt sind, werden bisher
Textilien und insbesondere Oberbekleidung, zu einem großen
Anteil mit umwelt- und gesundheitsgefährdenden Lösungsmittel
gereinigt. Die besonders umweltschonende Nassreinigung mit Wasser
und Detergentien wird nur in begrenztem Umfang angewendet, weil
die herkömmlichen Verfahren häufig Krumpfen (Einlaufen)
der Textilien und Knitterbildung verursachen. Das Krumpfen führt
zur Unbrauchbarkeit der Textilien und die Knitterbildung muss durch
arbeitsaufwendiges Finishen beseitigt werden. Für die Nassreinigung spricht,
außer den ökologischen und gesundheitlichen Gründen,
dass sie Lösungsmittel ersetzt, die Erdölprodukte
sind und in Zukunft knapp und sehr teuer werden.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
100 34 658 A1 schlägt vor, Textilien in einer
konischen, ungelochten Trommel in ausgebreitetem Zustand zu reinigen.
Dabei werden die Behandlungsmittel von oben in die Trommel geleitet
und der Abfluss erfolgt unten am größten Durchmesser
der konischen Trommel. Die Zentrifugalkraft fixiert die Textilien
bei der Nassreinigung am Trommelmantel, wodurch das Krumpfen und
Knitterbildung vermieden werden. Der Flottenaustausch in den Textilien
erfolgt, indem beim Besprühen der Textilien die Schleuderdrehzahl
wiederholt verändert wird. Versuche haben jedoch gezeigt, dass
sich bei starker Verschmutzung ein Belag aus Schmutzresten auf den
Textilien bilden kann.
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Die
Japanische Patentschrift, Publication Number
10-085476 , zeigt eine Maschine zum Nassreinigen von Textilien
bei welcher die Behandlungsmittel durch eine große Anzahl
von sich mit der Trommel drehenden Düsen auf die Textilen
gesprüht werden. Zwischen den Textilien und einem konischen Trommelmantel
ist eine wasserdurchlässige Schicht, welche aus einem schwammartigen
Material oder einem Filz bestehen soll, angeordnet.
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Bei
dieser Anordnung bildet sich der Belag aus Schmutzresten, wie Versuche
gezeigt haben, zwar nicht auf den zu reinigenden Textilien, jedoch zwischen
der wasserdurchlässigen Schicht und dem konischen Trommelmantel
und ist dort sehr schwer zu entfernen, was aber dringend notwendig
ist, denn die Rückstände können sich
zersetzen und zu Keimbildung und Geruchsbelästigungen führen.
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Besonders
nachteilig ist, dass der Weg den die verschmutzte Lauge durch das
Reinigungsgut und durch die schwamm- oder filzartige Schicht bei einer
konischen, nicht perforierten Trommel, bis zum Austritt sehr lang
ist, wobei die gelösten Schmutzpartikel ausgefiltert werden
können. Die Schmutz- und Fleckenentfernung ist bei den
bekannten Verfahren nicht befriedigend.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Maschine
zu schaffen, bei welcher die Reinigungswirkung, die Fleckenentfernung und
das anschließende Trocknen der Textilien verbessert und
Waschmittel- und Schmutzrückstände schnell und
sicher entfernt werden.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass nach dem Fixieren der Textilien an der Innenseite der perforierten
Reinigungstrommel durch die Fliehkraft, Düsen welche einen
gebündelten Strahl von Waschlauge, Wasser und Luft erzeugen, in
die Reinigungstrommel einfahren und nach unten und nach oben bewegt
werden und die Behandlungsmittel durch eine Perforation der Reinigungstrommel abgeführt
werden.
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Die
Vorteile bestehen vor allem darin, dass ein gebündelter
Strahl, welcher auf die sich schnell bewegenden Textilien auftrifft,
eine gute mechanische Waschwirkung erzielt und die Ableitung der Waschmittel-
und Schmutzrückstände durch direkte Einwirkung
der Fliehkraft und durch die perforierte Trommel auf kürzestem
Wege erfolgt, während diese bei einer konischen, nicht
perforierten Trommel, einen weiten Weg durch die Textilien und durch
die Matten bis zum Austritt zurücklegen müssen
und dabei ausgefiltert werden.
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Erfindungsgemäß wird
das Verfahren nach Anspruch 1 verbessert, indem Transducer zur Übertragung
elektromagnetischer Strahlung und/oder Mikrowellenerzeuger in der
sich drehenden Reinigungstrommel, in welcher die zu reinigenden
Textilien durch die Fliehkraft am Trommelmantel festgehalten werden
nach unten und nach oben bewegt werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, dass die Bewegung der Düsen in Bereichen
stärkerer Verschmutzung verlangsamt oder angehalten werden,
während die Reinigungstrommel sich dreht.
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Dadurch
kann beispielsweise im Kragenbereich von Jacken und im oberen Bereich
von Hosen, die Reinigungswirkung verstärkt werden.
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Zur
Behandlung von empfindlichen Textilien wird erfindungsgemäß vorgeschlagen
den gebündelten Stahl in Richtung der Drehbewegung der
Reinigungstrommel zu leiten und die Umfangsgeschwindigkeit der Reinigungstrommel
der Austrittsgeschwindigkeit des gebündelten Strahls anzupassen.
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Dadurch
entsteht beim Auftreffen des gebündelten Strahls auf die
Textilien keine oder nur sehr geringe Reibung und die Behandlungsmittel
werden radial durch die Textilien geleitet.
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Die
Europäische Patentanmeldung
EP 1 550 755 A1 zeigt eine Waschmaschine,
bei welcher ein Ultraschalltransducer auf die Maschine montiert
ist. Die zu reinigenden Textilien werden von der Bedienungsperson
mit beiden Händen erfasst und an dem Ultraschalltransducer
vorbei geführt. Dadurch entsteht ein sehr großer
Arbeitsaufwand und eine Berührung der Spitzte der Ultraschalldüse
kann Hautschäden verursachen.
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Erfindungsgemäß wird
daher das Verfahren nach Anspruch 1 verbessert, indem Transducer
zur Übertragung elektromagnetischer Strahlung und/oder
Mikrowellenerzeuger in der sich drehenden Reinigungstrommel, in
welcher die zu reinigenden Textilien durch die Fliehkraft am Trommelmantel
festgehalten werden nach unten und nach oben bewegt werden.
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Zur
Durchführung des Verfahrens wird eine Maschine vorgeschlagen,
bei welcher die in der Reinigungstrommel bewegten Düsen
mit einem Ultraschalltransducer und/oder einem Mikrowellenerzeuger
ausgerüstet sind. Dabei werden die Behandlungsmittel Waschlauge,
Wasser und Warmluft mit elektromagnetischer Strahlung aufgeladen
und diese wird auf die Textilien übertragen.
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Die
Vorteile bestehen hauptsächlich darin, dass die durch die
elektromagnetische Strahlung von den Fasern gelösten Schmutzteile
beim durch die Fliehkraft auf kürzestem Wege abgeführt
werden. Beim Trocknen wird die Bindung der Wassertropfen an den
Fasern durch die elektromagnetische Strahlung gelöst, das
Wasser wird zerstäubt und durch die Fliehkraft ebenfalls
auf kürzestem Wege abgeführt. Dadurch kann der
Trockenvorgang schneller and mit einem geringeren Energieverbrauch
durchgeführt werden.
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Wie
allgemein bekannt, werden bei derartigen Verfahren abgeschleuderte
Waschlaugen und Wasser zur besseren Nutzung wiederholt von einer Umwälzpumpe
den Textilien zugeführt. Um dabei einen starken Strahl
erzeugen zu können, wird eine Verbesserung des Verfahrens
nach Anspruch 1 vorgeschlagen, bei welchem Waschlaugen und Wasser zunächst
in einen Sammelbehälter gefördert und nach Auffüllen
des Behälters von einer Druckpumpe auf die Düsen
geleitet werden.
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Bei
einer Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1 ist es wichtig, dass die Trommelwand der Reinigungstrommel, im
Gegensatz zu einer konischen, ungelochten Trommel, eine hohe Durchlässigkeit
für die Behandlungsmittel hat. Aus diesem Grunde soll die
Trommelwand mit einer Perforation ausgerüstet werden, welche
eine sehr große freie Durchtrittsfläche herstellt
und die Textilien bei den Schleudergängen nicht beschädigt.
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Eine
große freie Durchschnittsfläche verringert jedoch
die zum Zentrifugieren erforderliche Festigkeit. Zur Verstärkung
der Trommelwände werden Reinigungstrommeln daher zumeist
mit einer Trichterlochung versehen, bei welcher die Vertiefungen der
Löcher nach außen gerichtet sind. Beim Zentrifugieren
werden die Textilien aber in diese Löcher gedrückt,
deren Rand scharfkantig ist. Bei einer Maschine zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1 muss die Perforation des Trommelmantels
jedoch so gewählt werden, dass Textilschäden und
der Abdruck des Lochbildes auf den Textilien vermieden werden.
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In
der Veröffentlichung
WO
98/20195 ist die Waschtrommel mit einer nach innen gerichteten, sechseckigen
Wölbstruktur versehen, wodurch der Trommelmantel verstärkt
wird. Die Löcher, für die ein Durchmesser von
2 mm vorgeschlagen wird, befinden sich nur an den Ecken des Sechsecks.
Der Nachteil dieser Anordnung ist, das die freie Durchtrittsfläche
für die Behandlungsmittel unter 1% der Mantelfläche
der Reinigungstrommel liegt, wodurch längere Behandlungszeiten
notwendig sind.
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Erfindungsgemäß wird
vorgeschlagen die Trommelwand mit Perforationen aus einer großen Anzahl
Löcher mit Durchmessern unter 1 mm oder aus einer Schlitzlochung
mit einer Schlitzbreite unter 0,5 mm zu versehen, wobei die Schwächung
der Trommelwand durch außen am Umfang angebrachte Drähte
und durch Verstärkungsringe am oberen und unteren Ende
der Trommelwand, welche durch eine Anzahl Träger verbunden
sind, ausgeglichen wird. Die feine Perforation verhindert, dass
die Textilien beschädigt werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den auf den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Maschine
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt aus diesem Längsschnitt
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3 einen
Ausschnitt aus einem Trommelmantel mit verschiedenen Perforationen.
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4 einen
Querschnitt eines Teils des Trommelmantels
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5 und 6 die
Bewegung der Düsen durch Motor und Getriebe
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Auf 1 ist
die Reinigungstrommel 1 dargestellt, die von einem Gehäuse 2 umschlossen
wird, welches auf einem Grundrahmen 3 befestigt ist. Der Grundrahmen 3 trägt
einen Antriebsmotor 4, auf dessen Motorwelle 5 ein
Motorflansch 6 aufgeschrumpft wurde, um eine sichere Übertragung
der Kräfte zu gewährleisten. Ein Trommelflansch 7 ist
auf dem Motorflansch 6 aufgeschrumpft und durch Schrauben gesichert.
Ein Trommelboden 8 ist zur Verstärkung mit Rippen 9 verschweißt.
Der perforierte Trommelmantel 10 ist durch außen
umlaufende Drähte 11 und durch Verstärkungsringe 12 und 13 verstärkt,
diese sind durch Träger 14 miteinander verbunden
und tragen einen Aufnahmering 15 an dem eine Anzahl von Kleiderträgern 16, 17 mit
denen Textilien 18, 19, 20 (gestrichelt
gezeichnet) in der Reinigungstrommel befestigt werden. Die linke
Seite von 1 zeigt die Situation bei Stillstand
der Reinigungstrommel 1, die rechte Seite bei einer Schleuderdrehzahl.
Das Gehäuse 2 hat oben eine Klappe 21 durch
welche das Be- und Entladen erfolgt.
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Der
Vorratsbehälter 22 besitzt ein Magnetventil 23 für
den Wassereinlauf, einen Anschluss 24 für flüssige
Detergentien und einen Niveauschalter 25. Für
die Wärmezufuhr sind Heizstäbe 26 vorgesehen.
Am Vorratsbehälter 22 ist die Druckpumpe 27 angeschlossen,
welche die Behandlungsmittel über einen Schlauch 28 zur
Düse 29 fördert. Diese ist durch den
mit Druckluft betriebenen, kolbenstangenlosen Linearantrieb 30 in
der Reinigungstrommel 1 bewegbar. Die höchste
Position der Düse 29 befindet sich oberhalb der
Reinigungstrommel 1 und ist, wie der Schlauch 28,
in dieser Position gestrichelt gezeichnet.
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Der
Schlauch 28 wird beim Anheben durch den kolbenstangenlosen
Linearantrieb 30 in einen taschenartigen Aufsatz 31 gedrückt.
Am Gehäuse 2 befindet sich unten die Umwälzpumpe 32 (gestrichelt gezeichnet),
welche über eine Rohrleitung 33, die abgeschleuderten
Behandlungsmittel in den Vorratsbehälter 22 fördert
und ein Ablaufventil 33 (gestrichelt gezeichnet). Der Transducer 35 generiert
elektromagnetische Strahlungen in den Behandlungsmittel, welche
die Düse 29 durchströmen.
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2 zeigt
auf einem vergrößerten Ausschnitt der 1 den
perforierten Trommelmantel 10, welcher durch umlaufende
Drähte 11 und Ring 13 aus Flachstahl
verstärkt ist. Die Textilien 20 (gestrichelt gezeichnet)
werden durch die Fliehkraft gegen den Trommelmantel 10 gedrückt,
so dass die Düse 29 mit dem Transducer 35,
mit Hilfe des durch Druckluft betriebenen, kolbenstangenlosen Linearantriebs 30,
frei bewegt werden kann. Die Zuführung der Behandlungsmittel
zur Düse 29 erfolgt durch den Schlauch 28 und
die Energieversorgung des Transducers durch das Kabel 36.
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Auf 3 ist
ein Ausschnitt aus dem Trommelmantel 10, von außen
betrachtet. mit zwei verschiedenen Perforationen dargestellt, welche
wahlweise Anwendung finden können. Die Lochperforation 38 besteht
aus einer großen Anzahl runder Löcher 38,
vorzugsweise unter 1 mm Durchmesser und die Schlitzlochung 37 hat
vorzugsweise ein Schlitzbreite unter 0,5 mm. Der Trommelmantel 10 ist
mit einer größeren Anzahl Drähte 11 verstärkt.
Die senkrechten Träger 14 sind mit dem umlaufenden
Aufnahmering 15 verbunden.
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4 zeigt
den Querschnitt eines Teils des Trommelmantels 10, der
durch Drähte 11 verstärkt ist. Es sind
mehrere Träger 14 am Umfang angeordnet, welche
eine stabile Verbindung zwischen dem Verstärkungsring 12 und
dem Verstärkungsring 13 herstellen, der sich am
unteren Ende des Trommelmantels 13 befindet und auf 1 und 2 dargestellt
ist. 4 zeigt weiterhin den Kleiderträger 16 mit
den zu reinigenden Textilien 20 während der Schleudergänge.
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5 und 6 zeigen
die Bewegung der Düsen durch einen Motor mit Getriebe.
Hierdurch kann der mit Druckluft angetriebene kolbenlose Linearantrieb 30 (1 und 2)
ersetzt werden. Ein Motor 40 treibt über ein Getriebe 41 das
Rad 42 an, welches den Schlauch 28 trägt,
der mit der Düse 29 fest verbunden ist, die sich
wie auf 5 dargestellt, solange außerhalb
der Reinigungstrommel 1 befindet, bis die Textilien 19, 20 durch
die Fliehkraft am Trommelmantel 10 anliegen.
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Durch
Rechtsdrehungen des Rades 42 wird die Düse 29 an
einer Schiene 43 nach unten bewegt. Ein Endschalter 44 begrenzt
die Bewegung der Düse 29 nach unten und ein Endschalter 49 die
Bewegung nach oben, durch Abschalten des Motors 40. Die
für die Bewegung der Düse 29 erforderliche
Länge des Schlauches 28 befindet sich im freien
Mittelbereich der Reinigungstrommel 1 und läuft über
ein Rad 45, welches sich an einer Schiene 46 entlang
bewegt. Die Energieversorgung des Transducers 35 erfolgt durch
das Kabel 36, welches am Schlauch 29 befestigt
ist. Außerhalb des Gehäuses 2 befindet
sich ein Anschluss 47 zur Einführung der Behandlungsmittel und
ein Anschluss 48 für die Energieversorgung des Transducers 35 durch
das Kabel 36. 6 zeigt die Düse 29,
nachdem diese an den am Trommelmantel anliegenden Textilien vorbeigeführt
und die Bewegung nach unten durch den Endschalter 44 gestoppt wurde.
Das Rad 45 hat sich von der Schiene 46 geführt
nach oben bewegt und damit die für die Abwärtsbewegung
der Düse 29 erforderlich Länge des Schlauches 28 hergestellt.
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Die
Wirkungsweise ist folgende:
Die Klappe 21 wird geöffnet
und die auf den Kleiderträgern 16, 17 und
noch eine Anzahl weiterer Kleiderträger befestigten Textilien 18, 19, 20 und
evtl. noch weitere Textilien, werden nacheinander durch die Klappe 21 gereicht
und am Aufnahmering 15 aufgereiht. Dabei kann der Aufnahmering 15 von
Hand oder durch einen Stellmotor weitergedreht werden. Im letzteren
Fall ist eine Sicherheitseinrichtung z. B. eine Lichtschranke notwendig,
wie auch die Klappe 21 bei sich drehender Reinigungstrommel 1 verriegelt
ist. Nachdem die zu reinigenden Teile am Aufnahmering 15 aufgereiht
wurden, schließt man die Klappe 21 und schaltet
die Maschine ein, das Magnetventil 23 öffnet den
Wasserzulauf und der Vorratsbehälter 22 füllt
sich, bis der Niveauschalter 25 abschaltet. Während
des Füllvorgangs werden Detergentien von einer Dosiervorrichtung
durch den Anschluss 24 in den Vorratsbehälter 22 gepumpt.
Nachdem eine Schleuderdrehzahl erreicht wurde, fährt die Düse 29 in
der Reinigungstrommel 1 auf und ab, während die
Pumpe 27 die im Vorratsbehälter 22 gebildete
Waschlauge durch den Schlauch 28 zur Düse 29 pumpt,
welche die Textilien beaufschlagt. Die Druckpumpe 27 schaltet
sich ab, sobald der Vorratsbehälter 22 leer ist
und dieser wird durch die abgeschleuderte Lauge mit Hilfe der Umwälzpumpe 32 wieder
aufgefüllt. Dieser Vorgang wird so oft wie erforderlich
wiederholt.
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Die
Wirkung des Verfahrens ist gleich der Handwäsche empfindlicher
Textilien: die Textilien nehmen erst eine größere
Menge Waschlauge auf, die dann sanft ausdrückt werden.
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Bei
starker Verschmutzung und Verfleckung und beim Trockenvorgang wird
der Transducer zugeschaltet.
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Nach
Beendigung des Waschgangs öffnet sich das Ablaufventil 34 bei
einer höheren Drehzahl der Reinigungstrommel 1.
Nach dem Schließen des Ablaufventils wird der oben geschilderte
Vorgang mit klarem Wasser mehrmals wiederholt und die Lauge aus
den Textilien entfernt. Zum Trocknen der Textilien öffnet
sich das Ablaufventil 34, eine höhere Schleuderdrehzahl
wird gewählt, die Heizung 26 und die Druckpumpe
eingeschaltet und durch die Düse 29 heiße
Luft auf jeden Punkt der Textilien gefördert.
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Wird
die elektromagnetische Strahlung beim Trockenvorgang eingeschaltet,
so verursacht diese ein Zerstäuben und Erwärmen
der in den Textilien gefangenen Wassertropfen, welche durch die
Fliehkraft dann restlos entfernt werden können.
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Bisher
benötigte der Trockenvorgang der Textilien bei der Nassreinigung
ca. die siebenfache Wärmemenge gegenüber dem Reinigen
mit Lösungsmittel. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt,
der Anteil der Nassreinigung in der Textilreinigung vergrößert
und damit die Umwelt geschont.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10034658
A1 [0003]
- - JP 10-085476 [0004]
- - EP 1550755 A1 [0015]
- - WO 98/20195 [0022]