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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit zum Behandeln von Wäsche, der eine drehbare Trommel zur Aufnahme der Wäsche und eine Einrichtung zum Erzeugen von Dampf aufweist. Das Verfahren umfasst die Durchführung einer Waschphase und/oder zumindest einer Spülphase, in denen die Wäsche mittels Waschflüssigkeit und unter Einwirkung von Dampf gewaschen wird. Bei der Waschflüssigkeit handelt es sich üblicherweise um eine Wasser und Waschmittel enthaltende Zusammensetzung im Falle einer Waschphase der Waschmaschine und um Wasser im Falle einer Spülphase der Waschmaschine.
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Zum Waschen von Wäsche in einer Waschmaschine wird Wäsche in einer teilweise mit Waschflüssigkeit gefüllten sich drehenden Trommel bewegt, die in dem Laugenbehälter angeordnet ist. Dadurch wird die Wäsche mit der Waschflüssigkeit durchfeuchtet und die Waschmechanik bewirkt. Alternativ oder zusätzlich kann die Wäsche mit Wasserdampf behandelt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Wäsche während eines Waschprozesses nicht vollständig mit Waschflüssigkeit gesättigt ist und keine freie Flotte vorhanden ist. Eine Heizphase kann dann nicht über einen nach dem Tauchsiederprinzip arbeitenden Heizkörper erfolgen, da keine freie Flotte zur Energieübertragung zwischen Heizkörper und Wäsche vorhanden ist. Hier bietet sich ein Erwärmen mittels Dampf an, da Energie über das natürliche Ausbreitungsverhalten des Dampfes prinzipiell in die feuchte Wäsche übertragen werden kann. Dazu ist eine Verwirbelung des Dampfes sinnvoll, weil sonst der Dampf ohne nennenswerten Wärmeaustausch an der Wäsche vorbeiströmt. Die Trommel sollte daher bewegt werden. Insbesondere bei großen Beladungsmengen an Wäsche in einer Waschmaschine reicht eine einfache Drehbewegung der Trommel zur Verwirbelung aufgrund des schlechten Füllverhältnisses nicht mehr aus, weil nicht genügend Freiräume für ein gleichmäßiges Bedampfen der Wäsche zwischen den einzelnen Wäschestücken vorhanden sind.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine sowie eine Waschmaschine bereitzustellen, mit dem bzw. der ein zufriedenstellendes Bedampfen der Wäsche ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Waschmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Das Verfahren umfasst insbesondere die Schritte
- – Bestimmen einer Anlegedrehzahl, bei der die Wäsche an der Trommel anliegt und sich in der Mitte der Trommel ein Freiraum ausbildet, und
- – Einstellen einer Trommeldrehzahl der Trommel auf die Anlegedrehzahl zumindest zeitweise während die Wäsche Dampf ausgesetzt wird.
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Dadurch, dass die Trommeldrehzahl erhöht wird, bis sich die Wäsche an die Trommel anlegt, kann ein ausreichender Freiraum in der Trommel geschaffen werden. Der im Trommelzentrum entstehende Freiraum ermöglicht dem Dampf sich im vorderen und hinteren Bereich der Trommel, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition der Waschmaschine, auszubreiten.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Anlegedrehzahl die Trommeldrehzahl, bei der die Wäsche fest an dem Trommelmantel anliegt. Die Wäsche bleibt, wenn sie beim Drehen der Trommel den höchsten Punkt ihrer Kreisbahn erreicht, aufgrund der die Schwerkraft übersteigenden Fliehkraft am Trommelmantel angelegt. Bei einer Trommeldrehzahl größer oder gleich der Anlegedrehzahl unterbleibt daher jeglicher Wäschefall in der Trommel.
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Für ein bevorzugtes Verfahren wird die Anlegedrehzahl derart bestimmt, dass die Fliehkraft leicht größer als die Schwerkraft ist, sodass sich die Wäsche gerade an den Trommelmantel anlegt und einen Wäschering bildet, um den Freiraum in Trommelzentrum zu bilden. Die dem Verfahren ausgesetzte Wäsche ist vorzugweise feucht, d.h. sie ist mit Waschflüssigkeit durchfeuchtet, aber in der Waschmaschine befindet sich keine freie Flotte. D.h. vor der Durchführung des Verfahrens wird die in der Trommel befindliche Wäsche einer dementsprechenden Menge Waschflüssigkeit ausgesetzt. Durch Bestimmung der vorstehenden Anlegedrehzahl wird verhindert, dass die Waschflüssigkeit aufgrund einer zu hohen Trommeldrehzahl aus der Wäsche ausgetrieben wird. Dies ist unerwünscht, denn während die Wäsche Dampf ausgesetzt wird, befindet sich die Waschmaschine in einer Heizphase, in der Waschflüssigkeit auf die Wäsche wirken soll. Zudem wird dadurch die mechanische Belastung der Waschmaschine minimiert. Das Verfahren eignet sich daher insbesondere für die Waschphase.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt Bestimmen einer Anlegedrehzahl den Schritt Bestimmen einer Beladungsmenge an Wäsche in der Trommel und Bestimmen der Anlegedrehzahl in Abhängigkeit von der bestimmten Beladungsmenge auf. Die Anlegedrehzahl ist beladungsabhängig. Je weniger Beladung in der Waschmaschine ist, desto niedriger ist die Anlegezahl, bei der die Wäsche an dem Trommelmantel anliegt.
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Vorzugsweise weist der Schritt Bestimmen der Anlegedrehzahl die Schritte in dem Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine die Schritte
- – Messen der Beladungsmenge an Wäsche mittels eines Beladungssensors oder Messen einer zu Beginn der Waschphase und/oder Spülphase zugeführten Wassermenge, und
- – Auswählen der Anlegedrehzahl aus einer Liste mit jeweils für eine jeweilige Beladungsmenge vorbestimmten Anlegedrehzahlen auf.
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Die Liste ist in der Waschmaschine hinterlegt und kann durch ein Steuergerät der Waschmaschine aufgerufen werden. Die Trommeldrehzahl wird dann durch das Steuergerät direkt auf die Anlegedrehzahl eingestellt. Dies ist ein einfaches Verfahren zur Bestimmung der Anlegedrehzahl und Einstellen der Trommeldrehzahl auf die Anlegedrehzahl.
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Alternativ weist der Schritt Bestimmen der Anlegedrehzahl den Schritt Auswerten von Signalen eines Steuergeräts auf, das einen die Trommel antreibenden Motor steuert. Das Steuergerät ist eingerichtet, um zu ermitteln, ob die Wäsche an dem Trommelmantel anliegt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schritt Bestimmen der Anlegedrehzahl die Schritte auf
- – Ermitteln einer Leistungsaufnahme der Trommel,
- – Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit der ermittelten Leistungsaufnahme an das Steuergerät,
- – Einstellen einer Motordrehzahl des Motors durch das Steuergerät, bis Schwankungen bei der Leistungsaufnahme unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegen.
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In dieser Ausführungsform wird die Anlegedrehzahl über die Leistungsaufnahme der Trommel bestimmt. Solange noch nicht alle Wäschestücke an dem Trommelmantel anliegen, treten durch Fallbewegungen der Wäsche und ggf. Reiben der Wäschestücke an einem Türschauglas Schwankungen in der Leistungsaufnahme auf. Ist die Anlegedrehzahl erreicht, treten keine Schwankungen bzw. geringfügige Schwankungen unterhalb eines vorbestimmen Schwellenwerts auf. Der Schwellenwert ist ein beladungsabhängiger Leistungswert, der experimentell ermittelbar ist.
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Alternativ oder zusätzlich weist der Schritt Bestimmen der Anlegedrehzahl die Schritte auf
- – Erhöhen einer Motordrehzahl des Motors mittels des Steuergeräts,
- – gleichzeitiges Ermitteln einer Leistungsaufnahme der Trommel, und
- – bei Ermitteln eines Abfalls der Leistungsaufnahme, Bestimmen, dass die Anlegedrehzahl die vor dem ermittelten Abfall eingestellte Trommeldrehzahl ist.
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Bei der Anlegedrehzahl erreicht die Leistungsaufnahme ein absolutes Minimum, da keine mechanische Energie durch die Umwandlung in thermische Energie infolge von Wäschereibung und Wäschefall verloren geht. Wird die Drehzahl über die Anlegedrehzahl hinaus erhöht, steigt die Leistungsaufnahme, da Verluste durch Lagerreibung überwiegen.
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Bei dem Schritt Erhöhen einer Motordrehzahl des Motors wird vorzugsweise mittels des Steuergeräts die Trommeldrehzahl ausgehend von einer vorbestimmten Anfangs-Trommeldrehzahl stufenförmig erhöht. D.h., zu Beginn der Bedampfungsphase, in der die Wäsche Dampf ausgesetzt wird, wird eine Drehzahltreppe beginnend bei einer festgelegten Start-Trommeldrehzahl gefahren und die Leistungsaufnahme ausgewertet. Die Drehzahl wird dabei stufenweise gesteigert und auf jeder Stufe jeweils für eine vorbestimmte Zeit gehalten. Wird während der Auswertung festgestellt, dass nach Erreichen eines Leistungsaufnahmeminimums bei einer Trommeldrehzahl die Leistungsaufnahme bei der nächsten Trommeldrehzahlstufe ansteigt, wird die Drehzahltreppe beendet. Die Drehzahl bei dem erreichten Leistungsaufnahmeminimums ist die bestimmte Anlegedrehzahl.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens liegt die Anlegedrehzahl im Bereich von 50 bis 150 U/Min. Dieser Wert kann abhängig von der Trommelgeometrie sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Einstellen der Trommeldrehzahl auf die Anlegedrehzahl über eine erste vorbestimmte Zeitdauer und ein Vermindern der Trommeldrehzahl auf eine verminderte Trommeldrehzahl, die kleiner ist als die Anlegedrehzahl, über eine zweite vorbestimmte Zeitdauer, alternierend durchgeführt. In diesem Verfahren wechseln sich erste vorbestimmte Zeitdauern, in denen sich der Dampf in einem zentralen Freiraum ausbreiten kann, da die Wäsche am Trommelmantel anliegt, und zweite vorbestimmte Zeitdauern ab, in denen Wäsche vom Trommelmantel durch den Dampf aufgrund der Schwerkraft oberhalb der Fliehkraft fällt. Durch die erste Zeitdauer wird dem Dampf die Möglichkeit gegeben, sich in einem gebildeten zentralen Freiraum der Trommel auszubreiten und durch die zweite Zeitdauer wird der Wäsche die Möglichkeit gegeben, durch den Dampf durchzufallen und ihn so auf sich vollständig wirken zu lassen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer im Laugenbehälter drehbar gelagerten Trommel zur Aufnahme von zu behandelnder Wäsche, einem Motor zum Drehen der Trommel, einer Einrichtung zum Erzeugen von Dampf und einer Steuereinrichtung zum Steuern einer Waschphase und/oder zumindest einer Spülphase eines Waschprogramms. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, eine Trommeldrehzahl der Trommel zumindest zeitweise auf eine Anlegedrehzahl einzustellen, bei der die Wäsche an dem Trommelmantel anliegt und sich in der Mitte der Trommel ein Freiraum ausbildet, während die Wäsche Dampf ausgesetzt wird. Die Waschmaschine ist dazu ausgelegt, eines der vorstehend beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
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1 eine Teildarstellung einer Waschmaschine in einer skizzierten Schnittdarstellung,
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2 eine Teildarstellung einer weiteren Waschmaschine in einer skizzierten Schnittdarstellung,
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3 einen schematischen Verfahrensablauf eines Waschprogramms, und
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4 die Aktivität der Leistungsaufnahme der Trommel im Vergleich zu der eingestellten Trommeldrehzahl in zeitlicher Abfolge in einem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Positions- und Richtungsangaben beziehen sich auf die betriebsbedingte Aufstellposition einer Waschmaschine.
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1 zeigt eine Teildarstellung einer Waschmaschine in einer skizzierten Schnittdarstellung. Gezeigt ist der Laugenbehälter 2 einer Waschmaschine, in dem eine Trommel 3 drehbar gelagert ist. In die Trommel 3 wird zum Wäschewaschen Wäsche 8 eingefüllt. Während eines Waschprogramms kann die Trommel 3 über einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben werden, damit die Wäsche 8 in der Trommel 3 bewegt wird. Die Trommel 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Edelstahl und mit einer Vielzahl von Öffnungen für zur Durchflutung mit Waschflüssigkeit versehen. Im unteren Bereich des Laugenbehälters 2 ist ein Heizkörper 7 angeordnet. Der Heizkörper 7 kann sich im Laugenbehälter 2 befindliche Waschflüssigkeit erhitzen. Der Heizkörper 7 ist in die Waschmaschine 1 derart eingebaut, dass bei entsprechendem Waschflüssigkeitsstand die aktive Heizfläche des Heizkörpers 7 direkt unterhalb der Waschflüssigkeitsoberfläche liegt, sodass sich in diesem Fall Dampf 14 auf der Wasseroberfläche bildet, welcher durch die Trommel in die Wäsche strömt. Zudem ist im oberen Bereich der Waschmaschine ein Einlassventil (nicht gezeigt) angeordnet, das der Waschmaschine Wasser aus dem Versorgungsnetz bereitstellt. Das Wasser wird über einen Einspülkasten in den Laugenbehälter 2 geleitet, wobei ggf. in dem Einspülkasten befindliches Waschmittel mit in den Laugenbehälter 2 gespült wird. Unterhalb des Laugenbehälters 2 ist eine Ablaufeinrichtung 12 angeordnet, die verbrauchte Waschflüssigkeit aus dem Laugenbehälter 2 bei Aktivierung einer Ablaufpumpe 12a herausführt und in der Regel in einen Abwasserkanal mündet. Im unteren Bereich des Laugenbehälters 2 ist weiterhin eine Umflutpumpe 17a einer Umfluteinrichtung 17 angeordnet. Die Umfluteinrichtung 17 ist auf der Eingangs- bzw. Saugseite mit einem Ablaufrohr 11 verbunden und kann darin befindliche Waschflüssigkeit 13 in den oberen Bereich des Laugenbehälters 2 bzw. der Trommel 3 fördern. Eine Steuereinheit (nicht gezeigt) der Waschmaschine steuert das Einlassventil, die Aktivität der Ablaufeinrichtung, die Aktivität der Umfluteinrichtung, den Motor und den Heizkörper 7.
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2 zeigt eine Teildarstellung einer weiteren Waschmaschine in einer skizzierten Schnittdarstellung. Die in 2 gezeigte Waschmaschine weist im Vergleich zu der in 1 gezeigten Waschmaschine anstelle des in 1 gezeigten Heizkörpers 7 zur Erzeugung von Dampf 14 eine Dampferzeugungseinrichtung 15 mit einer Düse 15a zum Einbringen von Dampf 14 in die Trommel 3 auf. Die in 2 gezeigte Waschmaschine kann einen Heizkörper im unteren Bereich des Laugenbehälters aufweisen, der dazu dient, Waschflüssigkeit in dem Laugenbehälter 2 zu erhitzen. Dieser muss aber nicht derart eingebaut sein, dass er in der Lage ist, Dampf zu erzeugen.
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3 zeigt einen schematischen Verfahrensablauf eines Waschprogramms. Das Verfahren kann sowohl mit der in 1 als auch mit der in 2 gezeigten Waschmaschine durchgeführt werden. Das von dem Benutzer ausgewählte Waschprogramm wird mit dem Schritt 30 gestartet, nachdem die Waschmaschine mit Wäsche befüllt ist. In dem anschließenden Schritt 31 wird Wasser in die Waschmaschine einlaufen gelassen. Das Wasser wird mittels des Einlassventils über den Einspülkasten in den Laugenbehälter geleitet, wobei ggf. in dem Einspülkasten befindliches Waschmittel mit in den Laugenbehälter gespült wird. Die Wäsche wird von der Waschflüssigkeit in dem Schritt 32 durchfeuchtet, aber es ist keine freie Flotte vorhanden, die Wäsche ist nicht vollständig mit Waschflüssigkeit gesättigt. In Schritt 32 kann die in den 1 und 2 dargestellte Umfluteinrichtung aktiviert werden, um die Waschflüssigkeit in der Trommel gleichmäßig zu verteilen. In dem Schritt 33 wird die Anlegedrehzahl bestimmt. Eine Möglichkeit der Bestimmung der Anlegedrehzahl ist die Bestimmung der Beladungsmenge. Diese kann entweder anhand eines in der Waschmaschine vorhandenen Beladungssensors oder anhand von Informationen aus der Wasserzulaufsteuerung bestimmt werden. Abhängig von der bestimmten Beladungsmenge wird dann eine Anlegedrehdrehzahl aus einer in der Waschmaschine vorprogrammierten Tabelle ausgewählt, in welcher die Anlegedrehzahlen für jeweilige Beladungen hinterlegt sind. Eine zweite Möglichkeit zur Durchführung von Schritt 33 ist in 4 gezeigt und wird in Zusammenhang mit 4 nachstehend erläutert. Nach Bestimmung der Anlegedrehzahl wird in Schritt 34 eine Heiz-/Bedampfungsphase durchgeführt, bei der die Wäsche Dampf ausgesetzt wird. Zu Beginn der Heiz/Bedampfungsphase wird die Anlegedrehzahl eingestellt und die Einrichtung zum Erzeugen von Dampf aktiviert. In dem anschließenden Schritt 35 erfolgt die Hauptwäsche, wahlweise unter weiterer Zugabe von Waschflüssigkeit über den Einspülkasten in den Laugenbehälter, wobei die Waschflüssigkeit mittels des Heizkörpers auf die vom Waschprogramm vorgegebene Temperatur aufgeheizt wird und die Wäsche mittels rotierender Trommel bewegt wird, wobei sich die Waschflüssigkeit aufgrund des nach Erreichen der vorbestimmten Temperatur ausgeschalteten Heizkörpers abkühlt. Nach Abpumpen der Waschflüssigkeit aus dem Laugenbehälter ggf. unter Schleudern erfolgt der Schritt 36, bei dem Wasser über den Einspülkasten dem Laugenbehälter zugeführt wird und die Wäsche zum Spülen darin bewegt wird, bis ein Abpumpen der Waschflüssigkeit über die Ablaufeinrichtung ggf. unter Schleudern erfolgt. Der Schritt 36 kann mehrmals wiederholt werden. An den letzten Schritt 36 schließt sich der Schritt 37 an, in dem die Wäsche in der Trommel geschleudert wird. Bei dem Schritt 37 wird die Wäsche wird die Trommel bei erhöhter Drehzahl gedreht, bei der die Wäsche am Trommelmantel anliegt und das Wasser bzw. die Waschflüssigkeit aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem Gewebe nach außen durch die Trommelöffnungen geschleudert wird. Die Trommeldrehzahl in dem Schritt 37 ist daher höher als die Anlegedrehzahl, weil bei der Anlegedrehzahl nicht gewünscht ist, dass Waschflüssigkeit aus der Wäsche getrieben wird. In dem Schritt 37 ist die Ablaufeinrichtung aktiviert, um die Waschflüssigkeit aus dem Laugenbehälter zu entfernen. Nach dem Schritt 37 ist das Waschprogramm beendet und zeigt dem Nutzer das Waschprogrammende in Schritt 38 an.
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4 zeigt die Aktivität der Leistungsaufnahme der Trommel im Vergleich zu der eingestellten Trommeldrehzahl in zeitlicher Abfolge (t) in einem erfindungsgemäßen Verfahren.
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4 bezieht sich insbesondere auf die Schritte 33 und 34 der 3. In Schritt 33 der 3 wird die Anlegedrehzahl bestimmt. Dazu wird eine Trommeldrehzahltreppe, beginnend bei einer vom Waschprogramm voreingestellten Start-Trommeldrehzahl n1 gefahren und die Leistungsaufnahme P von der Steuereinrichtung ausgewertet. Die Trommeldrehzahl wird dabei stufenweise gesteigert und auf jeder Stufe für die Zeit t1 gehalten. Die Stufenhöhe, d.h. die Trommeldrehzahlerhöhung ist ebenfalls genauso wie t1 von dem Waschprogramm vorgegeben und wird von der Steuereinrichtung entsprechend gesteuert. Wird während der Auswertung festgestellt, dass nach Erreichen eines Leistungsaufnahmeminimums P1 bei der Trommeldrehzahl n2 die Leistungsaufnahme bei der nächsten Stufe wieder ansteigt, wird die Trommeldrehzahltreppe beendet und die vorher ermittelte Trommeldrehzahl n2 als Anlegedrehzahl bestimmt. Anschließend kann der in 3 gezeigte Schritt 34 begonnen werden. Während des Schritts 34 wird die in Schritt 33 bestimmte Anlegedrehzahl mehrmals angefahren und für einen von dem Waschprogramm festgelegten Zeitraum gehalten. In den dazwischen liegenden Zeiträumen wird die Trommeldrehzahl auf eine niedrigere Drehzahl als die Anlegedrehzahl eingestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Laugenbehälter
- 3
- Trommel
- 7
- Heizkörper
- 8
- Wäsche
- 11
- Ablaufrohr
- 12
- Ablaufeinrichtung
- 12a
- Ablaufpumpe
- 13
- Waschflüssigkeit
- 14
- Dampf
- 15
- Einrichtung zum Erzeugen von Dampf
- 15a
- Düse
- 17
- Umfluteinrichtung
- 17a
- Umflutpumpe
- 30
- Programstart
- 31
- Wassereinlauf
- 32
- Durchfeuchtung
- 33
- Bestimmen der Anlegedrehzahl
- 34
- Heiz-/Bedampfungsphase
- 35
- Hauptwäsche
- 36
- Spülen
- 37
- Schleudern
- 38
- Programmende
