DE102017200954A1

DE102017200954A1 - Waschmaschine mit verbesserter Korrosionsstabilität und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102017200954A1
Application number: DE102017200954.3A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Hess; Kai Wegner
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine 1 mit einem Laugenbehälter 2, einer im Laugenbehälter 2 um eine Antriebswelle 9 drehbar gelagerten Trommel 3 zur Aufnahme von Wäschestücken 4, und einer Steuereinrichtung 5, wobei eine elektrische Leistungsquelle 7 über eine erste elektrische Leitung 16 direkt oder indirekt mit der Trommel 3 und über eine zweite elektrische Leitung 17 mit einer elektrochemisch inerten Gegenelektrode 6 verbunden ist und eingerichtet ist, um über die erste und zweite elektrische Leitung 16,17 einen Fluss I von Elektronen zur Trommel 3 zu bewirken. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb dieser Waschmaschine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit verbesserter Korrosionsstabilität und ein Verfahren zu deren Betrieb. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer im Laugenbehälter um eine Antriebswelle drehbar gelagerten Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung, sowie ein Verfahren zum Betrieb dieser Waschmaschine.
Waschmaschinen, worunter hierin auch Waschtrockner verstanden werden, weisen im Allgemeinen einen Laugenbehälter und eine Trommel zur Aufnahme von zu behandelnder, d.h. zu waschender und ggf. zu trocknender Wäsche auf. Insbesondere die Trommel besteht in der Regel aus einem Metall meist Chromstahl der als solcher außerordentlich korrosionsresistent ist. Inhomogenitäten, Mikrorisse und Poren, z.B. infolge von Schweißverfahren können Ausgangspunkt für Korrosion sein. ,
Die Korrosion von Stahl beruht im Wesentlichen auf der Oxidationsempfindlichkeit des darin enthaltenen Eisens, wobei der dabei ablaufende Oxidationsprozess grundlegend wie folgt dargestellt werden kann: $Fe \to {Fe}^{3 +} + 3 e^{-}$
Die Eisen-Ionen bilden dann einen Bestandteil von Rost. Im Falle von Chromstahl wird dieser Oxidationsprozess weitgehend durch eine im Idealfall porenfreie Schicht aus Chromoxid als Schutzschicht auf dem eisenhaltigen Grundmaterial unterbunden. Dabei bildet sich die Schutzschicht im Falle einer Beschädigung rasch neu. Insgesamt ist somit die Neigung zu Korrosion im Regelfall gering. Allerdings kann die Zerstörung der Chromoxidschicht aufgrund von Chlorid-Ionen oder Ausscheidungen von Bakterien rascher ablaufen als deren Neubildung. Daraus resultiert eine langsame Korrosion des eisenhaltigen Grundmaterials. Überdies kann lokal ein Schutz durch eine Chromoxidschicht fehlen. Allgemein sind Risse und Poren wegen ihrer örtlich sehr stark vergrößerten Oberfläche und ihrer Oberflächenstruktur empfänglich für Korrosion.
Im Allgemeinen wird eine Trommel über einen sogenannten Tragstern mechanisch an die Antriebswelle der Trommel angebunden. Hierdurch ist eine zuverlässige Rotation der Trommel insbesondere auch in einer Schleuderphase sichergestellt. Dieser Tragstern ist in der Regel ein Bauteil aus Aluminiumdruckguss. Aluminium bildet eine vor Korrosion schützende Passivierungsschicht aus Aluminiumoxid aus; diese ist aber im Allgemeinen nicht ganz porenfrei. Diese Passivierungsschicht kann ebenfalls durch schädliche Substanzen, z.B. auch durch Chlorid-Ionen, zerstört werden.
Tragstern und Trommel sind im Allgemeinen über eine mechanische Passung und Fixierungselemente wie Schrauben miteinander verbunden. Für einen elektrischen Strom stellt diese einen niederohmschen Übergang dar. Wenn Tragstern und Trommel gleichzeitig mit einer ionisch leitenden Waschlauge in Kontakt stehen, können Tragstern, Trommel und Waschlauge einen Stromkreis bilden. Aluminium hat in der elektrochemischen Spannungsreihe ein wesentlich stärker negatives Potential als der Chromstahl der Trommel. Durch die Poren in der Passivierungsschicht aus Aluminiumoxid kann das an der Oberfläche liegende metallische Aluminium Al³⁺-Ionen bilden, wobei drei Elektronen abgegeben werden. Damit ist die Stromrichtung an der durch die Trommel gebildeten Kathode vorgegeben und die zur Zersetzung führende Oxidationsreaktion Fe → Fe³⁺ + 3e^- ist effektiv unterbunden. Wegen der Passivierungsschichten auf Chromstahl und Aluminium ist der tatsächliche Stromfluss jedoch sehr klein.
In dieser Situation stellt der Tragstern aus Aluminium daher eine Art Opferanode dar. Opferanoden werden in vielen Bereichen verwendet. Ein bekanntes Beispiel sind Magnesiumkomponenten, die elektrisch leitend mit einem Schiffsrumpf verbunden sind und dadurch das Rosten des Stahls, aus dem der Schiffsrumpf besteht, in Seewasser unterbinden.
Die Anwendung von Opferanoden aus Magnesium in Waschmaschinen ist bekannt. So beschreibt die Veröffentlichung DE 10 2008 029 372 A1 ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine, welches im Betrieb zumindest zeitweise Wasser führt, wobei eine Opferanode zur Abgabe von Kationen an das Wasser vorgesehen ist und wobei eine elektrisch leitende Anordnung als zugehörige Kathode wirkt. Die aus der Opferanode an das Wasser abgegebenen Kationen bringen die Kalkpartikel im Wasser dazu, sich von einer nadeligen Kleinstruktur zu größeren Partikeln zusammenzuschließen, welche nicht mehr zum Anhaften an den Bauteilen des Haushaltsgerätes neigen. Außerdem wird die Fähigkeit des Wassers zum Auswaschen von Ionen aus Glas herabgesetzt, was insbesondere für Geschirrspülmaschinen vorteilhaft ist. In einer Ausgestaltung des Haushaltsgerätes ist zwischen der Opferanode und einer elektrisch leitenden Anordnung eine Spannungsquelle vorgesehen, so dass die Opferanode als Fremdstromanode betrieben werden kann. Der Strom von der Opferanode über das Wasser zur Kathode kann hierbei deutlich erhöht werden.
Allerdings haben Opferanoden den prinzipiellen Nachteil, dass sie sich langsam auflösen. Der Schutzeffekt ist somit mit der vollständigen Auflösung der Opferanode beendet. Die Auflösung der Opferanode wird bei Vorliegen von Chlorid-Ionen in höherer Konzentration vergleichsweise rasch erfolgen. Ein langfristiger Schutz könnte daher den Einsatz einer vergleichsweise großen Menge an Magnesium erfordern, was auch einen Kostenfaktor darstellt. Überdies ist auch ein Raumbedarf des Magnesiums zu berücksichtigen, der zumindest teilweise auch zu Lasten des Volumens der Trommel geht.
In verschiedenen technischen Anwendungen sind Verfahren des kathodischen Korrosionsschutzes bekannt, z.B. zum Schutz von im Erdreich vergrabenen Pipelinerohren.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Korrosionsschutz in einer Waschmaschine zu verbessern. Vorzugsweise soll dabei eine Waschmaschine bereitgestellt werden, bei welcher auch unter den oben beschriebenen nachteiligen Umständen eine verbesserte Stabilität gegenüber Korrosion erreicht werden kann. Aufgabe der Erfindung war es außerdem auch, ein Verfahren zum Betrieb dieser Waschmaschine bereitzustellen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch eine Waschmaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Waschmaschine und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Waschmaschine und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer im Laugenbehälter um eine Antriebswelle drehbar gelagerten Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung, wobei eine elektrische Leistungsquelle, insbesondere eine Spannungsquelle, eine Stromquelle oder eine Kombination aus beiden, über eine erste elektrische Leitung direkt oder indirekt mit der Trommel und über eine zweite elektrische Leitung mit einer elektrochemisch inerten Gegenelektrode verbunden ist und eingerichtet ist, um über die erste und zweite elektrische Leitung einen Fluss I von Elektronen zur Trommel zu bewirken. Dabei entspricht der Fluss I einer Stromstärke I_Amp in Ampere.
Erste und zweite elektrische Leitung sind hierbei in der Regel aus einem Metall gebildet. Außerdem entspricht der Fluss I von Elektronen einem entsprechenden Fluss von Ionen in einer wässrigen Flüssigkeit, mit dem ein Ladungsausgleich bewirkt wird.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Gegenelektrode ist elektrochemisch inert, um nicht als sogenannte Opferanode allmählich verbraucht zu werden. Erfindungsgemäß hat sich ergeben, dass die Gegenelektrode vorzugsweise Graphit, Glaskohlenstoff („glassy carbon“), ein elektrisch leitendes Polymer, Kupfer, Titan oder ein Edelmetall enthält oder aus diesem besteht. Dabei besteht vorzugsweise für den Fall, dass die Gegenelektrode Kupfer oder Titan enthält, die Gegenelektrode aus mit Titan ummanteltem Kupfer.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Waschmaschine besteht eine Oberflächenschicht der Gegenelektrode, die mit einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter in Kontakt kommen kann, aus einem Edelmetall oder einer mindestens ein Edelmetall enthaltenden Legierung.
Auch für den Fall, dass die Gegenelektrode ein anderes der vorgenannten Materialien enthält, besteht vorzugsweise die Oberflächenschicht, die mit einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter in Kontakt kommen kann, aus diesem Material.
In einer Waschmaschine ist im Allgemeinen die Trommel geeignet mit einer Antriebswelle verbunden, welche in der Regel mit einem Antriebsmotor betrieben wird. Vorzugsweise ist hierzu zwischen der Trommel und der Antriebswelle ein Tragstern aus Aluminiumdruckguss angeordnet. Dabei ist es erfindungsgemäß wiederum vorteilhaft, wenn der Tragstern zwischen der Trommel und der Gegenelektrode angeordnet ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine stellt die elektrische Leistungsquelle zwischen der Gegenelektrode und der Trommel eine Spannung von mindestens +1,25 V bereit. In diesem Fall wird einer möglichen Korrosion insbesondere auch für den Fall entgegengesteuert, dass in der Waschmaschine ein Tragstern aus Aluminium eingesetzt wird. 1,25 V ist nämlich die Differenz der elektrochemischen Potentiale von Aluminium und Eisen (Stahl) in der Spannungsreihe.
Trommel und Tragstern liegen vorteilhaft auf Erdpotential. Es ist allerdings auch möglich, dass die Gegenelektrode sich auf Erdpotential befindet und die Trommel bzw. ein Tragstern als zu schützende Komponenten der Waschmaschine auf negativem elektrischem Potential liegen. Überdies ist auch eine erdpotentialfreie Anordnung von beispielsweise Trommel und ggf. Tragstern sowie der Gegenelektrode möglich. Ggf. werden dann Vorkehrungen gegen ein mögliches Auftreten von statischer Elektrizität und Leckströmen zu ergreifen sein.
Die Gegenelektrode kann an verschiedenen Stellen im Laugenbehälter angebracht sein, wobei allerdings eine Möglichkeit zur direkten oder indirekten elektrischen Verbindung mit der Trommel gegeben sein muss. Hierbei soll der Begriff „indirekt” insbesondere den Fall abdecken, dass zwischen der Spannungsquelle und der Trommel beispielsweise ein Leitsternangeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine ist im Laugenbehälter ein Heizkörper an einer Halterung angebracht und ist die Gegenelektrode in die Halterung derart integriert, dass sie mit einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter in Kontakt kommen kann.
Wie bereits diskutiert, wurde sehr häufig beobachtet, dass eine Chlorid-Konzentration in einer im Laugenbehälter eingesetzten wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter einen besonders stark beschleunigenden Effekt auf die Korrosion einer Trommel und eines Tragsterns hat. So kann beispielsweise die Chlorid-Konzentration in einer eingesetzten Waschlauge sehr niedrig oder sogar extrem gering sein, so dass ein aktiver Korrosionsschutz durch den Einsatz der elektrischen Leistungsquelle, d.h. einer kathodischen Schutzfunktion, teilweise oder vollständig entfallen kann. Die Steuereinrichtung kann für einen solchen Fall beispielsweise vorsehen, dass die elektrische Leistungsquelle nur zeitweise eingeschaltet ist, d.h. die kathodische Schutzfunktion nur zeitweise aktiv bzw. aktiviert ist. Hierzu können in der elektrischen Leistungsquelle in Abhängigkeit von der Chlorid-Ionen-Konzentration verschiedene zeitliche Spannung-Zeit-Profile hinterlegt sein. Prinzipiell können hierbei allerdings auch andere die Korrosion beeinflussende Bestandteile in einer eingesetzten Waschlauge berücksichtigt werden. Ein derartig geregelter Schutzstrom erfordert vorzugsweise eine betriebssichere Detektion einer erhöhten Chloridkonzentration oder einer erhöhten Konzentration anderer schädlicher Bestandteile, insbesondere von anderen schädlichen Ionen, was durch die Auswertung einer gemessenen Stromspannungscharakteristik erfolgen kann. Insbesondere kann für eine mögliche Regelung des Schutzstromes die Leitfähigkeit der wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter, insbesondere einer Waschlauge, gemessen werden. Andererseits wird für den Fall einer hohen Chlorid-Ionen-Konzentration der Widerstand der Lösung stark herabgesetzt sein, so dass ein selbst aktivierendes System vorliegt, das vorzugsweise kontinuierlich in Betrieb sein kann, vorausgesetzt, dass Gegenelektrode und Trommel über die wässrige Flüssigkeit bzw. Waschlauge miteinander leitend verbunden sind.
Jedenfalls ist erfindungsgemäß eine Waschmaschine bevorzugt, bei der die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um die elektrische Leistungsquelle, z.B. eine Spannungsquelle, in Abhängigkeit von in einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter festgestellten oder eingestellten Chlorid-Ionen-Konzentration zu betreiben. Der Begriff „festgestellt“ bezieht sich insbesondere auf den Fall, dass eine Waschmaschine mit einer Sensorik ausgestattet ist, welche die Zusammensetzung einer im Laugenbehälter eingesetzten wässrigen Flüssigkeit zumindest teilweise, insbesondere in Hinblick auf die Chlorid-Ionen-Konzentration, bestimmen kann. Die von der Sensorik ermittelten Daten können dann die Grundlage für die Steuerung der erfindungsgemäßen Waschmaschine sein. Dagegen bezieht sich der Begriff „eingestellt“ insbesondere auf Fälle, in denen einem Benutzer der Waschmaschine die Zusammensetzung der eingesetzten wässrigen Flüssigkeit bekannt ist, beispielsweise durch die Informationen eines betreffenden Wasserwerkes, oder in denen eine wässrige Flüssigkeit vor dem Einsatz im Laugenbehälter geeignet aufbereitet werden kann, beispielsweise durch den Einsatz eines Ionenaustauschers.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine ist zwischen der Trommel und der Gegenelektrode eine Strommesseinrichtung oder eine Widerstandsmesseinrichtung angeordnet, um den Fluss I der Elektronen zu messen. Vorzugsweise ist dann die Steuereinrichtung eingerichtet, um die Waschmaschine in Abhängigkeit von dem gemessenen Fluss I der Elektronen, welchem in einer wässrigen Flüssigkeit ein entsprechender Fluss von Ionen zugeordnet ist, zu steuern.
Der Fluss I kann nämlich als Maß für eine Korrosionsneigung angesehen werden. Entsprechend kann daher vorgesehen sein, dass die Anschaltzeit der Spannungsquelle bei größerer Korrosionsneigung länger ist.
Es ist erfindungsgemäß überdies bevorzugt, dass die Waschmaschine einen Wasserstanddetektor zur Feststellung eines Standes einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter enthält, wobei Steuereinrichtung, Wasserstanddetektor und elektrische Leistungsquelle, z.B. eine Spannungsquelle, so aufeinander abgestimmt sind, dass die elektrische Leistungsquelle nur dann eingeschaltet wird oder angeschaltet bleibt, wenn ein elektrischer Kontakt zwischen Gegenelektrode, Trommel und wässriger Flüssigkeit hergestellt ist. Als Wasserstandsensor kann beispielsweise ein hydrostatischer Sensor eingesetzt werden.
Eine Waschmaschine weist im Allgemeinen eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Informationen über die Waschmaschine und/oder ein in ihr ablaufendes Programm auf. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Waschmaschine eine Anzeigevorrichtung enthält, die eingerichtet ist, um eine angeschaltete elektrische Leistungsquelle, z.B. eine Spannungsquelle, und damit das Funktionieren eines kathodischen Korrosionsschutzes darzustellen. In Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Waschmaschine, in welchen die Waschmaschine über eine geeignete Sensorik zur näheren qualitativen und insbesondere quantitativen Zusammensetzung einer im Laugenbehälter eingesetzten wässrigen Flüssigkeit verfügt und/oder eine bereits erwähnte Strommesseinrichtung vorhanden ist, kann auch eine vorhandene Korrosionsanfälligkeit mittels der Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Ein Benutzer der Waschmaschine könnte dann gegebenenfalls Gegenmaßnahmen ergreifen. Diese können beispielsweise in der Beendigung eines Waschprogrammes bestehen oder zumindest in einer Unterbrechung, um eine geeignete Aufbereitung der eingesetzten wässrigen Flüssigkeit, d.h. insbesondere eine Entfernung von schädlichen Ionen, vornehmen zu können.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer im Laugenbehälter um eine Antriebswelle drehbar gelagerten Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung, wobei eine elektrische Leistungsquelle über eine erste elektrische Leitung direkt oder indirekt mit der Trommel und über eine zweite elektrische Leitung mit einer elektrochemisch inerten Gegenelektrode verbunden ist und eingerichtet ist, um über die erste und zweite elektrische Leitung einen Fluss I von Elektronen zur Trommel zu bewirken, wobei die elektrische Leistungsquelle erst dann eingeschaltet wird, wenn eine wässrige Flüssigkeit im Laugenbehälter eine elektrische Verbindung zwischen der Trommel und der Gegenelektrode hergestellt hat. Hierzu kann vorteilhaft ein Wasserstand im Laugenbehälter gemessen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels einer zwischen der Trommel und der Gegenelektrode angeordneten Strommesseinrichtung der Fluss I der Elektronen als Stromstärke I_Amp gemessen. Die elektrische Leistungsquelle bleibt dann angeschaltet, wenn I_min ≤ I_Amp und/oder I_Amp ≤ I_max gilt. Die Messung der Stromstärke I_Amp kann nämlich einerseits für sehr kleine Messwerte ergeben, dass eine Neigung zur Korrosion extrem gering ist. Dann würde sich unter Umständen ein Betrieb der elektrischen Leistungsquelle zumindest zeitweise erübrigen. Andererseits könnte ein gemessener hoher Wert der Stromstärke I_Amp darauf hindeuten, dass die Zusammensetzung der eingesetzten wässrigen Flüssigkeit für den Betrieb der Waschmaschine sehr schädlich ist. Das könnte nicht nur bei hohen Chlorid-IonenKonzentrationen der Fall sein, sondern ggf. auch bei sehr sauren pH-Werten. Es kann dann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Betrieb der elektrischen Leistungsquelle für die Durchführung eines kathodischen Korrosionsschutzes nicht ausreichend ist und der Betrieb der Waschmaschine vorzugsweise eher zu unterbleiben hätte.
Eine solche Situation würde dann vorzugsweise auch auf einer im Allgemeinen in der Waschmaschine vorhandenen Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Diese Anzeigevorrichtung könnte überdies auch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzeigen.
Der elektrische Strom, der mit einer Korrosion einhergeht, ist nämlich charakteristisch für die lonenkonzentration. Ein eingeprägter, nur unwesentlich höherer Strom in die Gegenrichtung würde jegliche Korrosion effektiv unterbinden. Letzteres könnte durch Implementieren einer geringfügig erweiterten Elektronik bewerkstelligt werden. Dieses Verfahren hätte den besonderen Vorteil, dass der kathodische Korrosionsschutz in allen unkritischen Konstellationen inaktiv wäre und sich nur in korrosionskritischen Fällen hinzuschalten würde.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Es wird ein effektiver Schutzmechanismus gegen die Korrosion der Materialien von Trommel und in Ausführungsformen auch vom Tragstern für insbesondere den Fall bereitgestellt, dass eine erhebliche Belastung einer eingesetzten wässrigen Flüssigkeit, insbesondere einer Waschlauge, vorliegt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsformen. Hierbei wird Bezug genommen auf die 1 bis 3.

1 zeigt eine Seitenansicht einer nicht einschränkenden Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine.
2 zeigt einen Ausschnitt aus einem hinteren Bereich einer Trommel einer nicht erfindungsgemäßen Waschmaschine, bei welcher an einer Trommelrückwand ein Tragstern angeordnet ist, ohne dass Trommel bzw. Tragstern mit einer elektrischen Leistungsquelle, z.B. einer Spannungsquelle, einer Stromquelle oder einer Kombination von beiden, verbunden sind.
3 zeigt einen Ausschnitt aus einem hinteren Bereich einer Trommel einer erfindungsgemäßen Waschmaschine, bei welcher an einer Trommelrückwand ein Tragstern angeordnet ist und der Tragstern und damit indirekt die Trommel mit einer Spannungsquelle als einer elektrischen Leistungsquelle verbunden sind.

1 zeigt eine Seitenansicht einer nicht einschränkenden Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine 1 mit einem Laugenbehälter 2, einer im Laugenbehälter 2 um eine Antriebswelle 9 drehbar gelagerten Trommel 3 zur Aufnahme von Wäschestücken 4, und einer Steuereinrichtung 5. Eine Spannungsquelle 7 ist über eine erste elektrische Leitung 16 mit einem Tragstern 8 und der Trommel 3 verbunden. Der Tragstern 8, der zwischen der Trommel 3, insbesondere der Trommelrückwand 11, und der Antriebswelle 9 und auch zwischen der Trommel 3 und der Gegenelektrode 6 angeordnet ist, besteht aus Aluminiumdruckguss und die Trommel 3 aus einem Chromstahl. Somit ist die Trommel 3 über den Tragstern 8 elektrisch leitend mit der Spannungsquelle 7 verbunden. Die Spannungsquelle 7 ist überdies über eine zweite elektrische Leitung 17 mit einer elektrochemisch inerten Gegenelektrode 6 verbunden. Die Spannungsquelle 7 ist dabei so geschaltet, dass zur Korrosionsverhinderung ein Fluss I von Elektronen zur Trommel 3 bewirkt wird. Bei der gezeigten Ausführungsform stellt die Spannungsquelle zwischen der Gegenelektrode und der Trommel eine Spannung von mindestens +1,25 V bereit. Statt einer Spannungsquelle kann allerdings auch eine Stromquelle eingesetzt werden.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Gegenelektrode 6 in eine Halterung 14 integriert, an welcher ein Heizkörper 13 angebracht ist. Die Gegenelektrode 6 ist dabei derart in die Halterung 14 integriert, dass sie mit einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter 2 in Kontakt kommen kann.
Überdies ist in der Waschmaschine 1 die Steuereinrichtung 5 eingerichtet, um die Spannungsquelle 7 in Abhängigkeit von in einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter 2 festgestellten oder eingestellten Chlorid-Ionen-Konzentration zu betreiben.
Bei der in 1 gezeigten Waschmaschine 1 ist zwischen der Trommel 3 und der Gegenelektrode 6 eine Strommesseinrichtung 18 angeordnet, um den Fluss I der Elektronen als Maß für die Neigung zur Korrosion zu messen. Die Waschmaschine 1 bzw. deren Steuereinrichtung 5 ist daher eingerichtet, um die Waschmaschine 1 in Abhängigkeit von dem gemessenen Fluss I der Elektronen zu steuern.
10 bedeutet einen Antriebsmotor für die Antriebswelle 9.
Die in 1 gezeigte Waschmaschine 1 enthält einen Wasserstanddetektor 19 zur Feststellung eines Standes einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter 2, wobei Steuereinrichtung 5, Wasserstanddetektor 19 und elektrische Leistungsquelle, z.B. Spannungsquelle 7, hier so aufeinander abgestimmt sind, dass die elektrische Leistungsquelle, z.B. Spannungsquelle 7, nur dann eingeschaltet wird oder angeschaltet bleibt, wenn ein elektrischer Kontakt zwischen Gegenelektrode 6, Trommel 3 und wässriger Flüssigkeit hergestellt ist. 12 bedeutet den Wasserstand im Laugenbehälter 2 bzw. in der Trommel 3.
Die Waschmaschine 1 enthält überdies eine Anzeigevorrichtung 15, die eingerichtet ist, um eine angeschaltete elektrische Leistungsquelle 7 und damit das Funktionieren eines kathodischen Korrosionsschutzes darzustellen.
2 zeigt einen Ausschnitt aus einem hinteren Bereich einer Trommel einer nicht erfindungsgemäßen Waschmaschine, bei welcher an einer Trommelrückwand 11 aus einem Chromstahl ein Tragstern 8 aus Aluminiumdruckguss angeordnet ist, ohne dass die Trommel bzw. der Tragstern 8 mit einer elektrischen Leistungsquelle verbunden sind. Der Tragstern 8 zeigt daher einen sogenannten Opferanodeneffekt, bei dem letztlich das Aluminium unter Abgabe von Elektronen korrodiert, d.h. in Lösung geht. Die vom Aluminium dabei abgegebenen Elektronen wandern zur Trommelrückwand 11, wo sie schließlich zur Reduktion von Protonen unter Freisetzung einer geringen Menge an Wasserstoff verbraucht werden.
3 zeigt einen Ausschnitt aus einem hinteren Bereich einer Trommel einer erfindungsgemäßen Waschmaschine, bei welcher an einer Trommelrückwand 11 aus einem Chromstahl ein Tragstern 8 aus Aluminiumdruckguss angeordnet ist und der Tragstern 8 und damit indirekt die Trommel mit einer elektrischen Leistungsquelle 7, beispielsweise einer Spannungsquelle; verbunden sind. An die elektrische Leistungsquelle 7 ist eine Gegenelektrode 6 angeschlossen, so dass Elektronen zum Tragstern 8 und zur Trommelrückwand 11 fließen, an denen in diesem Fall jeweils durch Reduktion von Wasserstoff-Ionen eine geringe Menge an Wasserstoff erzeugt wird.
Bezugszeichenliste

1: Wäschebehandlungsgerät, Waschmaschine
2: Laugenbehälter
3: Trommel
4: Wäschestücke
5: Steuereinrichtung
6: Gegenelektrode, Anode
7: elektrische Leistungsquelle (für kathodischen Korrosionsschutz)
8: Tragstern
9: Antriebswelle (der Trommel)
10: Antriebsmotor
11: Trommelrückwand
12: Wasserstand in Laugenbehälter bzw. Trommel
13: Heizkörper
14: Halterung, Heizkörperhalterung
15: Anzeigevorrichtung
16: Erste elektrische Leitung zwischen elektrischer Leistungsquelle und Tragstern
17: Zweite elektrische Leitung zwischen elektrischer Leistungsquelle und Gegenelektrode
18: Strommesseinrichtung
19: Wasserstanddetektor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008029372 A1 [0008]

Claims

Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2), einer im Laugenbehälter (2) um eine Antriebswelle (9) drehbar gelagerten Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), und einer Steuereinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Leistungsquelle (7) über eine erste elektrische Leitung (16) direkt oder indirekt mit der Trommel (3) und über eine zweite elektrische Leitung (17) mit einer elektrochemisch inerten Gegenelektrode (6) verbunden ist und eingerichtet ist, um über die erste und zweite elektrische Leitung (16,17) einen Fluss I von Elektronen zur Trommel (3) zu bewirken.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (6) Graphit, Glaskohlenstoff („glassy carbon“), Kupfer, Titan oder ein Edelmetall enthält oder aus diesem besteht.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass die Gegenelektrode (6) Kupfer oder Titan enthält, die Gegenelektrode (6) aus mit Titan ummanteltem Kupfer besteht.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberflächenschicht der Gegenelektrode (6), die mit einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter (2) in Kontakt kommen kann, aus einem Edelmetall oder einer mindestens ein Edelmetall enthaltenden Legierung besteht.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trommel (3) und der Antriebswelle (9) ein Tragstern (8) aus Aluminiumdruckguss angeordnet ist.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragstern (8) zwischen der Trommel (3) und der Gegenelektrode (6) angeordnet ist.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistungsquelle (7) zwischen der Gegenelektrode (6) und der Trommel (3) eine Spannung von mindestens +1,25 V bereitstellt.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Laugenbehälter (2) ein Heizkörper (13) an einer Halterung (14) angebracht ist und die Gegenelektrode (6) in die Halterung (14) derart integriert ist, dass sie mit einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter (2) in Kontakt kommen kann.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) eingerichtet ist, um die elektrische Leistungsquelle (7) in Abhängigkeit von in einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter (2) festgestellten oder eingestellten Chlorid-Ionen-Konzentration zu betreiben.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trommel (3) und der Gegenelektrode (6) eine Strommesseinrichtung (18) oder eine Widerstandsmesseinrichtung angeordnet ist, um den Fluss I der Elektronen zu messen.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) eingerichtet ist, um die Waschmaschine (1) in Abhängigkeit von dem gemessenen Fluss I der Elektronen zu steuern.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Wasserstanddetektor (19) zur Feststellung eines Standes einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter (2) enthält, wobei Steuereinrichtung (5), Wasserstanddetektor (19) und elektrische Leistungsquelle (7) so aufeinander abgestimmt sind, dass die elektrische Leistungsquelle (7) nur dann eingeschaltet wird oder angeschaltet bleibt, wenn ein elektrischer Kontakt zwischen Gegenelektrode (6), Trommel (3) und wässriger Flüssigkeit hergestellt ist.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzeigevorrichtung (15) enthält, die eingerichtet ist, um eine angeschaltete elektrische Leistungsquelle (7) und damit das Funktionieren eines kathodischen Korrosionsschutzes darzustellen.
Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2), einer im Laugenbehälter (2) um eine Antriebswelle (9) drehbar gelagerten Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), und einer Steuereinrichtung (5), wobei eine elektrische Leistungsquelle (7) über eine erste elektrische Leitung (16) direkt oder indirekt mit der Trommel (3) und über eine zweite elektrische Leitung (17) mit einer elektrochemisch inerten Gegenelektrode (6) verbunden ist und eingerichtet ist, um über die erste und zweite elektrische Leitung (16,17) einen Fluss I von Elektronen zur Trommel (3) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistungsquelle (7) erst dann eingeschaltet wird, wenn eine wässrige Flüssigkeit im Laugenbehälter (2) eine elektrische Verbindung zwischen der Trommel (3) und der Gegenelektrode (6) hergestellt hat.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer zwischen der Trommel (3) und der Gegenelektrode (6) angeordneten Strommesseinrichtung (18) der Fluss I der Elektronen als Stromstärke I_Amp gemessen wird und die elektrische Leistungsquelle (7) angeschaltet bleibt, wenn I_min ≤ I_Amp und/oder I_Amp ≤ I_max gilt.