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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine mit einem zylindrischen Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, mit einer im Laugenbehälter um eine horizontale oder geneigte Achse drehbar gelagerten Trommel zur Aufnahme von Wäsche, mit einer in einem unteren Zwischenraum zwischen Laugenbehälter und Trommel angeordneten Heizeinrichtung, und mit einer Umfluteinrichtung zur Umwälzung der Waschflüssigkeit aus dem unteren Zwischenraum in einen oberen Bereich des Laugenbehälters bzw. der Trommel.
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Herkömmliche Waschmaschinen besitzen eine gelochte Trommel zur Aufnahme der Wäsche, die in einem darum herum befindlichen Laugenbehälter gedreht wird. Dabei ist ein Teil des Wassers bzw. der aus Wasser und einem Reinigungszusatz bestehenden Waschflüssigkeit innerhalb der Trommel in Kontakt mit der Wäsche, ein anderer Teil befindet sich in einem Zwischenraum zwischen Laugenbehälter und Trommel unterhalb der Trommel. Dieser Zwischenraum wird im Folgenden Totraum genannt. Das Wasser bzw. die Waschflüssigkeit im Totraum nimmt nicht aktiv am Waschprozess teil. Da die Löcher in der gelochten Waschtrommel relativ klein sind, um Wäscheschäden zu vermeiden und außerdem durch die darauf liegende Wäsche weitgehend versperrt sind, ist der Austausch der Waschflüssigkeit zwischen Trommel und Totraum nur recht gering.
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Aus diesem Grund ist es bekannt (beispielsweise aus der
EP 2 161 365 A1 ), eine Umfluteinrichtung einzusetzen, die den Austausch der Waschflüssigkeit begünstigt. Die Umfluteinrichtung besitzt eine zusätzliche Pumpe, die Wasser aus dem Totraum entweder oben auf die Trommel fördert, wo durch die jetzt nicht verstopften Löcher Waschflüssigkeit in die Trommel hinein fließt, oder bei einer Einfüllöffnung ist in der Dichtung zwischen Laugenbehälter und Waschmaschinengehäuse ein Anschluss angeordnet, über den das Wasser aus dem Totraum in die Trommel gefördert wird.
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Für eine solche Waschmaschine wird hier ein Betriebsverfahren vorgeschlagen, das weitgehend mit einem leeren Totraum arbeitet, so dass das gesamte Wasser bzw. die gesamte Waschlauge mit Ausnahme der Heizphasen immer in Kontakt mit der Wäsche und damit aktiv ist. Man braucht damit weniger Wasser und weniger Energie, um das Wasser aufzuheizen und weniger Waschmittel, um das Wasser in Waschlauge mit einer vorbestimmten Konzentration in Gramm pro Liter zu verwandeln.
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Außerdem soll bei einer solchen Waschmaschine eine möglichst genaue Dosierung von Waschmittel erfolgen. Es ist zwar bekannt, das Gewicht der in der Trommel befindlichen Wäsche zu messen, indem ermittelt wird, wie tief der in Federn hängende Laugenbehälter durch das Wäschegewicht absinkt, und dann ein vom Wäschegewicht abhängiges Dosieren vorzunehmen oder auch nur eine Dosierempfehlung anzuzeigen. Da das gleiche Wäschegewicht aber je nach Textilart sehr unterschiedliche Wassermengen aufsaugen kann, muss es das Ziel einer automatischen Dosierung sein, eine vorgegebene Konzentration des Waschmittels in Gramm bzw. Milliliter Waschmittel pro Liter Wasser zu erreichen und demzufolge das Waschmittel entsprechend der in den Laugenbehälter eingelaufenen Wassermenge zu dosieren.
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Die
KR 10 2005 0 022 208 A (bzw. deren Übersetzung);
DE 10 2008 054 997 A1 und die
DE 10 2008 055 643 A1 beschreiben Verfahren mit Umwälzung von Waschflüssigkeit ohne aber die Menge der umgewälzten Waschflüssigkeit an die Menge der aus der Trommel austretenden Waschflüssigkeit derart anzupassen, dass sich im unteren Zwischenraum zwischen Laugenbehälter und Trommel nahezu keine Waschflüssigkeit mehr befindet.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine der eingangs genannten Art zu offenbaren, bei dem bei möglichst geringem Wasser- und Waschmitteleinsatz das Waschergebnis verbessert wird.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile ergeben sich durch folgende Verfahrensschritte:
- • Füllen des Laugenbehälters mit Wasser bis zu einem vorgegebenen minimalen Wasserstand, bei dem die Wäsche je nach Saugfähigkeit mit Wasser vollgesogen ist, und Messen der eingefüllten Wassermenge, wenn der vorgegebene Wasserstand erreicht ist,
- • automatisches Dosieren von Waschmittel in Abhängigkeit von der eingefüllten Wassermenge,
- • Umwälzen der aus Waschmittel und Wasser bestehenden Waschflüssigkeit durch Aktivieren der Umfluteinrichtung für einen festgelegten Zeitraum,
- • Einschalten der Heizeinrichtung zum Aufheizen der Waschflüssigkeit bis zum Erreichen einer vorgegebenen Temperatur der Waschflüssigkeit bei ausgeschalteter Umfluteinrichtung,
- • Umwälzen der aus Waschmittel und Wasser bestehenden Waschflüssigkeit durch Aktivieren der Umfluteinrichtung bei ausgeschalteter Heizeinrichtung, wobei die Menge der umgewälzten Waschflüssigkeit an die Menge der aus der Trommel austretenden Waschflüssigkeit angepasst ist.
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Auf diese Weise wird mit Ausnahme der Heizphasen, bei denen die Heizkörper unter Wasser sein müssen, immer mit leerem Totraum gearbeitet, was nicht nur Wasser, Energie und Waschmittel spart, sondern auch eine optimale Anpassung der Verbrauchswerte an unterschiedliche Beladungen ergibt. Zusätzlich ergibt sich eine Waschmittelersparnis durch eine optimale Dosierung. Damit ist eine ganz wichtige Voraussetzung gegeben, um auch kleine Teilbeladungen wirtschaftlich zu waschen. Dies ist umso wichtiger, als einerseits das Fassungsvermögen der Waschmaschinen in den letzten Jahren von 4kg über 5kg bis zu 10kg Beladungsmenge gewachsen ist, aber andererseits die durchschnittliche Beladung weiterhin nur 3kg beträgt. Dieses neue Verfahren löst die Aufgabe, auch kleine Beladungen so wirtschaftlich zu waschen wie in einer Maschine mit kleiner Trommel, da der Hauptgrund für die Unwirtschaftlichkeit, das große Volumen des Totraums, jetzt keine Rolle mehr spielt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Füllen des Laugenbehälters mit Wasser bis zu einem vorgegebenen Wasserstand bei ausgeschalteter Umfluteinrichtung. Hierdurch kann die durch die Wäsche aufgesaugte Wassermenge optimal ermittelt werden, ohne dass eine etwaig umgewälzte Menge bestimmt werden muss. Alternativ kann die Umfluteinrichtung dann, wenn ein Mindestwasserstand erreicht ist, in kurzen Stößen eingeschaltet werden, um die Durchfeuchtung der Wäsche zu verbessern. Das Ermitteln des vorgegebenen Wasserstandes sollte jedoch in Messphasen erfolgen, in denen die Umfluteinrichtung ausgeschaltet ist. Das Messen der eingefüllten Wassermenge kann in geeigneter Weise mittels eines im Wasserzulauf angeordneten Flügelradzählers erfolgen.
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Eine einfache Möglichkeit zur genauen Dosierung ergibt sich dadurch, dass Flüssigwaschmittel mittels einer Dosierpumpe aus einem Vorratsbehälter dosiert wird. Jetzt kann mit einer ganz kurzen Aktivierung der Umfluteinrichtung dafür gesorgt werden, dass das Waschmittel nicht nur im Totraum ist, sondern auch die richtige Waschmitteldosierung mit der Wäsche in Berührung kommt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn das automatische Dosieren von Waschmittel in den unteren Zwischenraum erfolgt. Hierdurch wird ein Kontakt der Wäsche mit unverdünntem Waschmittel vermieden Dabei ist es zweckmäßig, wenn die kurzen Phasen mit ausgeschalteter Heizeinrichtung und aktivierter Umfluteinrichtung etwa 30 Sekunden dauern. Außerdem wird dadurch auch der Temperaturausgleich verbessert.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn zur Anpassung der Menge der umgewälzten Waschflüssigkeit an die Menge der aus der Trommel austretenden Waschflüssigkeit eine Pumpe der Umfluteinrichtung für einen vorgegebenen Zeitraum abgeschaltet wird, wenn sie Luft ansaugt.
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Dies kann in einfacher Weise durch Auswertung eines Betriebsparameters der Pumpe erfolgen, insbesondere wenn als Betriebsparameter der Pumpe die Phasenverschiebung (cos ϕ) zwischen der Versorgungsspannung des Pumpenmotors und dem Motorstrom ausgewertet wird. Hierdurch ist einerseits eine schnelle Regelung möglich, andererseits werden keine zusätzlichen Sensoren benötigt. Falls eine drehzahlgeregelte Pumpe verwendet wird, kann auch anstelle einer Abschaltung eine Reduzierung der Drehzahl erfolgen. Es kann auch ein Druckwächter verwendet werden, um das Ansaugen von Luft zu verhindern. Hierdurch entstehen allerdings Kosten für ein separates Bauteil.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Waschmaschine mit den zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Bauteilen.
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In der Zeichnung ist eine nach dem Frontladerprinzip ausgebildete Waschmaschine 1 dargestellt, die in üblicher Weise einen zylindrischen Laugenbehälter 3 zur Aufnahme von Wasser bzw. Waschflüssigkeit (bestehend aus Wasser und einem Reinigungszusatz wie Waschmittel, Weichspüler etc.) und eine Trommel 5 zur Aufnahme der skizzenhaft gezeichneten Wäschestücke 7 aufweist. Der Innenraum des Laugenbehälters 3 bzw. der darin um eine horizontale oder geneigte Achse drehbar angeordneten Trommel 5 ist bei solchen Waschmaschinen 1 über die auf der Frontseite der Waschmaschine angeordnete Tür 9 zugänglich. Deshalb ist die Trommel 5 der Waschmaschine im hinteren Bereich des Laugenbehälters 3 fliegend gelagert und wird während des Wasch- und Schleuderbetriebs über einen Antriebsmotor 11 sowie in bekannter Weise über einen Riementrieb 13 angetrieben. Alternativ ist ein hier nicht gezeigter Direktantrieb der Trommel 5 möglich.
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Bei der hier gezeigten Waschmaschine 1 ist eine elektronische Steuereinrichtung 15 angedeutet, die die automatische Steuerung des Programms mit seinen Waschprozessabläufen durchführt. Hierzu empfängt sie Sensorsignale von nachfolgend beschriebenen Sensoren und gibt Steuersignale an ebenfalls nachfolgend beschriebene Verbraucher ab. Über eine Programmwahl- und Bedienungseinrichtung, symbolisiert durch einen Drehwahlschalter 17, können diverse Waschprogramme sowie unterschiedlich spezifizierte Abläufe durch den Benutzer angewählt werden.
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Die hier beispielhaft dargestellte Waschmaschine 1 bietet die Möglichkeit, sowohl pulverförmige als auch flüssige Waschmittel zu verwenden. In herkömmlicher Weise kann dem Laugenbehälter 3 über eine Waschmitteleinspülschublade 19 pulverförmiges Waschmittel zugeführt werden. In einer bevorzugten Ausbildung ist diese Waschmaschine 1 zusätzlich oder alternativ mit einer Einrichtung ausgerüstet, mittels der Flüssigwaschmittel 21 über eine automatische Dosiereinrichtung dem Waschprozess zugeführt werden können. Hierzu ist symbolisch ein Vorratsbehälter 23 zur Aufnahme eines Flüssigwaschmittels 21 dargestellt. Dieser Vorratsbehälter 23 steht über eine Dosierleitung 25 mit dem Laugenbehälter 3 bzw. dem zwischen Laugenbehälter 3 und Trommel 5 gebildeten Zwischenraum in Verbindung. Von dort wird das dosierte Waschmittel 21 an der Innenwand des Laugenbehälters in den Totraum 27 laufen. In der Dosierleitung 25 ist eine Dosierpumpe 29 angeordnet, über die eine genau dosierbare Menge des für den Waschvorgang benötigten Flüssigwaschmittels 21 aus dem Vorratsbehälter 23 abgegriffen und dem Wasser im Laugenbehälter 3 zugeführt werden kann. Der Vorratsbehälter ist im gezeigten Ausführungsbeispiel im oberen Bereich der Waschmaschine dargestellt, kann aber auch unten im Maschinensockel angeordnet sein.
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Die Frischwasserspeisung der Waschmaschine 1 erfolgt über eine Wasserzufuhrleitung 31 und über eine Verbindungsleitung 33 gelangt das einlaufende Wasser in den Laugenbehälter 3. In der Wasserzufuhrleitung ist eine Wassermengenmesseinrichtung angeordnet, die hier als Flügelradzähler ausgebildet ist. Der Flügelradzähler 35 ist in seiner bekannten Art ein einfaches und zuverlässiges Instrument, um den Wasserdurchfluss in elektrische Impulse umzuwandeln und um somit die durchfließende Wassermenge messtechnisch erfassen zu können. Auf die Funktion des Flügelradzählers 35 wird nachstehend noch näher eingegangen.
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Die Waschmaschine 1 ist mit einer Umfluteinrichtung 37 ausgerüstet, die im Wesentlichen aus einer Umwälzpumpe 39 und einer zweiteiligen Umflutleitung 41 besteht. Mittels der Umfluteinrichtung 37 wird Waschflüssigkeit im Kreislauf aus dem Totraum 27 zwischen Trommel 5 und Laugenbehälter 3 abgezogen und durch die Umwälzpumpe 39 über eine Einspritzdüse 43 zurück in den Laugenbehälter 3 respektive die Trommel 5 geführt. Die Einspritzdüse 43 ist hier im oberen Öffnungsbereich des Laugenbehälters 3 innerhalb einer Dichtungsmanschette 45 integriert. Von hier aus wird die Waschflüssigkeit von oben auf die Wäsche 7 gesprüht, so dass eine schnelle Flüssigkeitsdurchdringung des Wäschepostens gefördert wird.
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Über die im unteren Bereich der Waschmaschine 1 angeordnete Ablaufpumpe 47 kann die gebrauchte Waschflüssigkeit jeweils bei Beendigung eines Waschprozesses über den angedeuteten Ablaufschlauch 49 in ein Ablaufsystem abgeleitet werden. Die Umwälzpumpe 39 kann kleiner als die Ablaufpumpe 47 dimensioniert sein, da die Förderhöhe der Umfluteinrichtung 37 gering ist und weil aufgrund des geringen Wasseraustritts aus den Löchern im Mantel der Trommel 5 weniger Flüssigkeit als beim Entleeren gefördert werden muss.
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Bei der gezeigten Waschmaschine 1 erfolgt die Aufheizung der Waschflüssigkeit über Heizkörper 51, die ebenfalls im Totraum 27 angeordnet sind. Ein in den Zeichnungen nicht dargestellter Sensor kann in bekannter Weise die Überwachung des sogenannten Trockengehschutzes gewährleisten, so dass die Heizköper 51 im Betrieb immer mit Waschflüssigkeit oder Wasser bedeckt sind.
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Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Durchführung des ersten Teils (Waschgang) eines Waschprogramms und die Zuführung von Waschmittel näher erläutert:
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Zu Beginn des Waschgangs erfolgt zunächst eine Einleitung von Frischwasser. Dabei fließt das Wasser über die Wasserzufuhrleitung 31, die hier vorhandene Waschmitteleinspülschublade 19 sowie über die Verbindungsleitung 33 in den Laugenbehälter 3 der Waschmaschine 1. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in einer Waschmaschine 1 durchgeführt werden, die nur mit einer Dosiereinrichtung für Flüssigwaschmittel 21 ausgestattet ist. Dann wird das Frischwasser direkt in den Laugenbehälter 3 geleitet. Die Einleitung von Frischwasser in den Laugenbehälter 3 erfolgt solange, bis die Wäsche 7 vollkommen durchtränkt ist, das heißt, bis ein programmabhängig vorgegebener Sollwasserstand auch nach Ablauf einer Saugzeit erreicht ist. Dieser wird mit einem geeigneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Sensor überwacht und ist in der Zeichnung als gestrichelte Linie 53 angedeutet. Die Wassermenge, die bis zum Erreichen des Sollwasserstandes zugeführt wurde, wird mit dem Flügelradzähler 35 gemessen und in einem Speicher der Steuereinrichtung 15 abgelegt. Während des Füllvorgangs bleibt die Umwälzpumpe 39 ausgeschaltet und es findet keine Umflutung statt. Die Durchfeuchtung wird lediglich durch eine reversierende Drehung der Trommel 5 unterstützt.
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Wenn zwei oder mehrere Flüssigwaschmittel 21 in der Maschine 1 vorgehalten werden, kann für das jeweils eingestellte Waschprogramm ein für die Wäscheart geeignetes Waschmittel 21 verwendet werden
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Aus der zugelaufenen Wassermenge berechnet die Steuereinrichtung 15 die konkret erforderliche Menge an Flüssigwaschmittel 21 und dosiert diese mittels der Dosierpumpe 29 aus dem Vorratsbehälter 23 in den Totraum 27. Danach wird mit einer kurzen Aktivierung der Umwälzpumpe 39, vorzugsweise zwischen 30 Sekunden und einer Minute, dafür gesorgt, dass das Waschmittel 21 nicht nur im Totraum ist, sondern sich mit dem gesamten Wasservorrat im Laugenbehälter 3 zu einer Waschflüssigkeit vermischt und auch mit der Wäsche 7 in Berührung kommt.
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Anschließend wird die Umfluteinrichtung 37 wieder deaktiviert, so dass die Heizkörper 51 wieder mit Waschflüssigkeit bedeckt sind. Sobald der Sensor zur Überwachung des sogenannten Trockengehschutzes anzeigt, dass dies der Fall ist, werden die Heizkörper 51 eingeschaltet und die Waschflüssigkeit bis zur programmabhängig vorgegebenen Endtemperatur erhitzt. Die Heizphase kann mehrmals kurz von Phasen unterbrochen werden, in denen die Heizkörper abgeschaltet werden und die Umwälzpumpe aktiviert ist. Diese Phasen können ca. 30 Sekunden dauern. Nach dem Erreichen der programmabhängig vorgegebenen Endtemperatur werden die Heizkörper 51 abgeschaltet und dann die Umfluteinrichtung 37 in taktender Weise betrieben, so dass die aufgeheizte Waschflüssigkeit umgewälzt wird. Dabei wird zunächst die Umwälzpumpe 39 eingeschaltet und von der Steuereinrichtung 15 die Phasenverschiebung (cos ϕ) zwischen der Versorgungsspannung des Pumpenmotors und dem Motorstrom ausgewertet. Die Steuereinrichtung 15 erkennt aus der Phasenverschiebung, ob die Pumpe 39 Waschflüssigkeit oder ein Gemisch aus Waschflüssigkeit und Luft ansaugt. Natürlich kann auch auf andere Weise das Ansaugen von Luft erkannt werden. Wenn Letzteres der Fall ist, ist nicht mehr ausreichend Waschflüssigkeit im Totraum 27. Dann wird die Umwälzpumpe 39 für einen vorgegebenen Zeitraum abgeschaltet, so dass sich die aus den Löchern der Trommel 5 austretende Flüssigkeit erneut sammeln kann. Erst dann wird die Pumpe 39 wieder aktiviert, wenn ein nicht dargestellter Wasserstandsschalter (Druckwächter) anzeigt, dass der Heizkörper 51 unter Wasser liegt. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Menge der umgewälzten Waschflüssigkeit an die Menge der aus der Trommel 5 austretenden Waschflüssigkeit angepasst ist. Anstelle der Verwendung des Wasserstandsschalters kann die Abschaltzeit der Umwälzpumpe 39 derart bemessen sein, dass der Heizkörper 51 sicher unter Wasser liegt.
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Im Anschluss an den zuvor beschriebenen Waschabschnitt werden mehrere Spülgänge durchgeführt. Dabei kann nach dem vorbeschrieben Verfahren immer mit aktivierter Umfluteinrichtung 37 gearbeitet werden, da nicht geheizt wird und der Heizkörper demzufolge trockenliegen darf. Wenn aus dem ersten Füllen des Laugenbehälters 3 bekannt ist, wie saugfähig die jeweilige Wäschebeladung ist, kann daraus abgeleitet werden, wie viel Wasser die Spülgänge brauchen. Das wird dann mit Hilfe des Flügelradzählers 35 dosiert zugegeben.
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Sowohl während des Waschgangs als auch während der Spülgänge wird die Trommel 5 reversierend gedreht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Waschmaschine
- 3
- Laugenbehälter
- 5
- Trommel
- 7
- Wäschestücke
- 9
- Tür
- 11
- Antriebsmotor
- 13
- Riementrieb
- 15
- Steuereinrichtung
- 17
- Drehwahlschalter
- 19
- Waschmitteleinspülschublade
- 21
- Flüssigwaschmittel
- 23
- Vorratsbehälter
- 25
- Dosierleitung
- 27
- Totraum
- 29
- Dosierpumpe
- 31
- Wasserzufuhrleitung
- 33
- Verbindungsleitung
- 35
- Flügelradzähler
- 37
- Umfluteinrichtung
- 39
- Umwälzpumpe
- 41
- Umflutleitung
- 43
- Einspritzdüse
- 45
- Dichtungsmanschette
- 47
- Ablaufpumpe
- 49
- Ablaufschlauch
- 51
- Heizkörper
- 53
- Linie Sollwasserstand
