DE102021202010A1 - Washing machine with pump-over system and method for its operation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer darin angeordneten Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einer Heizungseinrichtung, einem Antriebsmotor, einer Wasserzufuhrvorrichtung und einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung, wobei das Umpumpsystem ein Pumpengehäuse 1 mit einem Abpumpstutzen 2, einem Umpumpstutzen 3 und einem Ansaugstutzen 4 umfasst, wobei an dem Pumpengehäuse 1 ein Abpumpmotor 5, ein Umpumpmotor 6, und ein zu öffnender Schraubverschluss 7, an dem ein der Waschmaschine entnehmbarer, im Wesentlichen zylindrischer Filtereinsatz 8 angebracht ist, der entlang seines Umfangs mindestens eine Öffnung 9 für den Durchtritt einer wässrigen Flüssigkeit aufweist, angeordnet sind, so dass das Pumpengehäuse 1 eine im Wesentlichen zylindrische Saugkammer 10, eine Abpumpdruckkammer 11 und eine Umpumpdruckkammer 12 umfasst, und wobei der Abpumpmotor 5 so angeordnet ist, um eine wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer 10 durch den Filtereinsatz 8 über die Abpumpdruckkammer 11 und den Abpumpstutzen 3 in eine Abpumpleitung zu befördern und der Umpumpmotor 6 so angeordnet ist, um die wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer 10 durch den Filtereinsatz 8 über die Umpumpdruckkammer 12 und den Umpumpstutzen 3 in eine Umpumpleitung zu befördern, wobei der im Wesentlichen zylindrische Filtereinsatz 8 an einem ersten Ende 15 den abnehmbaren Verschluss 7 aufweist, an einem zweiten Ende 16 eine Abpumpdichtung 17 zur Abdichtung der Abpumpdruckkammer 11 gegen die im Wesentlichen zylindrische Saugkammer 10 aufweist, und an seinem Umfang eine Umpumpöffnung 9 zur Umpumpdruckkammer 12 aufweist, wobei der Umfang einen die Umpumpöffnung 9 umschließenden Schild 18 aufweist, der von einer Labyrinth-Dichtung 20 umgeben ist und die Umpumpdruckkammer 12 gegen die Saugkammer 10 abdichtet. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb dieser Waschmaschine.The invention relates to a washing machine with a tub, a drum arranged therein for receiving items of laundry, a heating device, a drive motor, a water supply device and a control or regulating device, the pumping system having a pump housing 1 with a pumping-out connection 2, a pumping-out connection 3 and a Intake connection 4, wherein on the pump housing 1 there is a pump-out motor 5, a pump-over motor 6, and an openable screw cap 7, to which a substantially cylindrical filter insert 8 that can be removed from the washing machine is attached and has at least one opening 9 along its circumference for the passage an aqueous liquid, are arranged so that the pump housing 1 comprises a substantially cylindrical suction chamber 10, a pump-down pressure chamber 11 and a pump-over pressure chamber 12, and wherein the pump-out motor 5 is arranged so that an aqueous liquid from the substantially cylindrical suction chamber 10 through the filter insert 8 via the pump-out pressure chamber 11 and the pump-out connection piece 3 into a pump-out line and the pump-over motor 6 is arranged in such a way that the aqueous liquid is pumped out of the essentially cylindrical suction chamber 10 through the filter insert 8 via the pump-out pressure chamber 12 and the pump-out connection piece 3 into a pump-out line transport, the essentially cylindrical filter insert 8 having the removable closure 7 at a first end 15, an evacuation seal 17 for sealing the evacuation pressure chamber 11 against the essentially cylindrical suction chamber 10 at a second end 16, and a pump-over opening 9 on its periphery for Circulation pressure chamber 12 has, the circumference having a shield 18 enclosing the circulation opening 9, which is surrounded by a labyrinth seal 20 and seals the circulation pressure chamber 12 against the suction chamber 10. The invention also relates to a method for operating this washing machine.
Description
Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit einem Umpumpsystem und ein Verfahren zu deren Betrieb. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer darin angeordneten Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken (Waschgut), einer Heizungseinrichtung, einem Antriebsmotor, einer Wasserzufuhrvorrichtung und einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung, wobei das Umpumpsystem ein Pumpengehäuse mit einem Abpumpstutzen, einem Umpumpstutzen und einem Ansaugstutzen umfasst, wobei an dem Pumpengehäuse ein Abpumpmotor, ein Umpumpmotor, und ein zu öffnender Schraubverschluss, an dem ein der Waschmaschine entnehmbarer, im Wesentlichen zylindrischer Filtereinsatz angebracht ist, der entlang seines Umfangs mindestens eine Öffnung für den Durchtritt einer wässrigen Flüssigkeit aufweist, angeordnet sind, so dass das Pumpengehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Saugkammer, eine Abpumpdruckkammer und eine Umpumpdruckkammer umfasst, und wobei der Abpumpmotor so angeordnet ist, um eine wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer über die Abpumpdruckkammer und den Abpumpstutzen in eine Abpumpleitung zu befördern und der Umpumpmotor so angeordnet ist, um die wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer über die Umpumpdruckkammer und den Umpumpstutzen in eine Umpumpleitung zu befördern.The invention relates to a washing machine with a circulation system and a method for operating it. The invention relates in particular to a washing machine with a tub, a drum arranged therein for receiving items of laundry (laundry), a heating device, a drive motor, a water supply device and a control or regulating device, the pumping system having a pump housing with a pumping-out connection, a pumping-out connection and a suction nozzle, wherein a pump-out motor, a pump-over motor, and an openable screw cap, on which a substantially cylindrical filter insert that can be removed from the washing machine and that has at least one opening for the passage of an aqueous liquid along its circumference, are arranged on the pump housing are such that the pump housing comprises a substantially cylindrical suction chamber, a pump-down pressure chamber and a pump-over pressure chamber, and wherein the pump-out motor is arranged to pump an aqueous liquid from the substantially cylindrical suction chamber via the pump-down pressure chamber mmer and to transport the pump-out nozzle into a pump-over line and the pump-over motor is arranged to transport the aqueous liquid from the substantially cylindrical suction chamber via the pump-over pressure chamber and the pump-over nozzle into a pump-over line.
Es gibt zunehmend Waschmaschinen, welche eine höhere Beladung mit Wäschestücken zulassen. Um die Waschprozesse besser an die gestiegenen Wäschebeladungen anzupassen, werden moderne großvolumige Waschmaschinen häufig mit einem Umpumpsystem ausgestattet, das die Waschlauge besser und vor allem schneller in die Wäschestücke befördert. Das Ausspülen der Waschlauge in einer Spülphase kann schneller und effizienter erfolgen. Schließlich werden auf Grund der neuen Waschgeräte-Labelanforderungen (EN19) hinsichtlich Waschwirkung und Energieeffizienz heutzutage großvolumige Waschmaschinen mit einem Umpumpsystem ausgestattet. So lassen sich für den Waschprozess niedrige Waschlaugenstände in der Waschmaschine bzw. im Laugenbehälter realisieren, so dass eine Waschlauge bereits bei geringen Wasserständen im Laugenbehälter und somit mit einer geringen Heizleistung einer vorhandenen Heizungseinrichtung schnell auf eine gewünschte Waschprozesstemperatur gebracht werden kann, um die Labelanforderungen z.B. bezüglich des Energieverbrauchs zu erreichen. Dabei lässt sich mit einem Umpumpsystem Waschlauge ins Waschgut auch schon bei Flüssigkeitsständen im Laugenbehälter realisieren, bei denen eine Bewässerung des Waschguts ohne Zirkulationssystem nicht möglich wäre, weil die Wäschetrommel bei so niedrigen Flüssigkeitsniveaus noch nicht in die „tote Flotte“ (Waschlauge im Laugenbehälter) eintaucht und so eine Bewässerung des Waschguts durch einen Diffusionsprozess von außen nach innen in die Wäsche nicht möglich ist.There are more and more washing machines that allow a higher load of laundry items. In order to better adapt the washing processes to the increased laundry loads, modern large-volume washing machines are often equipped with a pumping system that conveys the washing suds better and, above all, faster into the laundry. The washing suds can be rinsed out more quickly and efficiently in a rinsing phase. Finally, due to the new washing machine label requirements (EN19) with regard to washing effectiveness and energy efficiency, large-capacity washing machines are nowadays equipped with a pump-over system. In this way, low wash suds levels can be achieved in the washing machine or in the suds container for the washing process, so that a wash suds can be quickly brought to a desired washing process temperature even with low water levels in the suds container and thus with a low heating output of an existing heating device, in order to meet the label requirements, e.g of energy consumption to achieve. With a pumping system, washing suds can be pumped into the laundry even at liquid levels in the suds container at which watering of the laundry would not be possible without a circulation system because the washing drum is not yet immersed in the "dead liquor" (washing suds in the suds container) at such low liquid levels and watering of the laundry by a diffusion process from the outside inwards into the laundry is not possible.
Die Veröffentlichung
Die Veröffentlichung
Die Veröffentlichung
Umpumpsysteme, auch als Zirkulationspumpsysteme bezeichnet, bestehen meist aus einer Abpumpe (Entleerungspumpe) und einer Umpumpe (auch Zirkulationspumpe genannt), die i.d.R. durch ein gemeinsames Pumpengehäuse vereint sind. Dabei wird das Pumpengehäuse in der Regel so gestaltet, dass sich beide Pumpen aus einer gemeinsamen Saugkammer bedienen, in der entweder eine Fremdkörperfalle oder ein Flusensieb integriert ist, um Fremdkörper und/oder Flusen aus der saugseitigen Strömung herausfiltern zu können und um teilweise eine Zugänglichkeit zu den Laufrädern von Abpumpmotor und Umpumpmotor zu ermöglichen, damit potentielle Laufradblockaden durch Fremdkörper kundenseitig beseitigt werden können. Dabei wird konstruktiv die Abpumpe meist in axialer Ausrichtung angeordnet, während die Umpumpe meist radial platziert wird. Die geometrische Anordnung der beiden Pumpen an der gemeinsamen Saugkammer wird bevorzugt so ausgeführt, dass der Zugang zum Laufrad des Abpumpmotors gegeben ist. Dieser Zugang sollte sehr gut abgedichtet werden können. Dabei wird in der Regel das axial angeordnete Pumpengehäuse axial durch eine Schraubkappe verschlossen und abgedichtet. Durch die axiale Verschraubung wird des Weiteren der in der Saugkammer integrierte Filtereinsatz gleichzeitig axial so vorgespannt, dass sich bezüglich der Abpumpe eine gute Abdichtung der Abpumpdruckkammer von der Saugkammer erzielen lässt. Diese Abdichtung muss besonders für die Abpumpe funktionssicher ausfallen, da es speziell für die Abpumpe VDE-Anforderungen hinsichtlich Förderstrom und Förderstrom-Erhaltung über die Lebensdauer der Waschmaschine gibt.Circulation pump systems, also known as circulation pump systems, usually consist of a pump (drainage pump) and a circulation pump (also called circulation pump), which are usually combined by a common pump housing. The pump housing is usually designed in such a way that both pumps use a common suction chamber in which either a foreign body trap or a lint filter is integrated to remove foreign bodies and/or lint from the suction side To be able to filter out the flow and to partially allow access to the impellers of the pump-out motor and pump-over motor, so that potential impeller blockages caused by foreign bodies can be eliminated by the customer. In the design, the pump is usually arranged in an axial direction, while the circulating pump is usually placed radially. The geometric arrangement of the two pumps on the common suction chamber is preferably designed in such a way that access to the impeller of the pump-out motor is provided. This access should be able to be sealed very well. As a rule, the axially arranged pump housing is axially closed and sealed by a screw cap. Due to the axial screw connection, the filter insert integrated in the suction chamber is also axially prestressed at the same time in such a way that a good seal of the pump-out pressure chamber from the suction chamber can be achieved with regard to the pump-out. This seal must be functionally reliable, especially for the pump, since there are VDE requirements specifically for the pump with regard to flow rate and maintenance of flow rate over the service life of the washing machine.
Allerdings ist eine Abdichtung der radial angeordneten Druckkammer der Zirkulationspumpe (Umpumpdruckkammer) gegenüber der Saugkammer erforderlich. Es ergibt sich nämlich im Allgemeinen ein Spalt zwischen einem entnehmbaren Filtereinsatz und dem Pumpengehäuse, auch wenn bei der Herstellung versucht wird, diesen Spalt möglichst klein zu halten. Dieser Spalt ist ein Ergebnis der Fertigung von Pumpengehäuse und Filtereinsatz, die in der Regel durch Spritzguss hergestellt werden, wo bestimmte Toleranzen vorgegeben sind. Ist eine solche Abdichtung nämlich nicht realisiert, kann dies zu einem erheblichen Leckstrom führen, der eine Steuerung eines Waschprogrammes und insbesondere die Steuerung der Zirkulation von wässriger Flüssigkeit in einem Umpumpsystem sehr schwierig oder sogar unmöglich machen kann. Der Strom von wässriger Flüssigkeit sollte nämlich vorzugsweise mit einer gewissen Geschwindigkeit und unter einem gewissen Winkel in die Trommel erfolgen. Überdies kann die hydraulische Trennung der Saugkammer zur Umpumpdruckkammer hinsichtlich hydraulisch einstellbarem Arbeitspunkt und möglicher Fremdkörperanhaftung für die Weiterentwicklung verbesserter Waschverfahren nicht optimal genutzt werden, weil sich durch die einfache Spaltabdichtung ein zu großer Leckstrom einstellt. Der Leckstrom sollte über den vorgenannten, systembedingten Spalt möglichst gering sein.However, it is necessary to seal the radially arranged pressure chamber of the circulation pump (recirculation pressure chamber) from the suction chamber. This is because there is generally a gap between a removable filter insert and the pump housing, even if an attempt is made during production to keep this gap as small as possible. This gap is a result of the manufacturing of the pump housing and filter cartridge, which are typically injection molded where certain tolerances are specified. If such a seal is not implemented, this can lead to a significant leakage flow, which can make it very difficult or even impossible to control a washing program and in particular to control the circulation of aqueous liquid in a pump-over system. Namely, the flow of aqueous liquid should preferably be at a certain speed and at a certain angle into the drum. In addition, the hydraulic separation of the suction chamber from the pumping pressure chamber cannot be optimally used with regard to the hydraulically adjustable operating point and possible adhesion of foreign bodies for the further development of improved washing processes, because the simple gap sealing results in an excessive leakage flow. The leakage current should be as small as possible over the aforementioned, system-related gap.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war vor diesem Hintergrund die Bereitstellung einer Waschmaschine mit einem Umpumpsystem, welche insbesondere für große Beladungen mit Wäschestücken geeignet ist, wobei über eine verbesserte Steuerung des Umpumpsystems eine bessere Durchflutung der Wäschestücke mit einer wässrigen Flüssigkeit, insbesondere Waschlauge, erreicht werden kann und eine verbesserte Reinigung von Wäschestücken durchgeführt werden kann.Against this background, the object of the present invention was to provide a washing machine with a pumping system, which is particularly suitable for large loads of laundry items, with improved control of the pumping system making it possible to achieve better perfusion of the laundry items with an aqueous liquid, in particular washing suds improved cleaning of laundry items can be carried out.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch eine Waschmaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb dieser Waschmaschine mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Waschmaschine 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.According to this invention, this object is achieved by a washing machine and a method for operating this washing machine with the features of the corresponding independent patent claims. Preferred embodiments of the washing machine according to the invention are listed in the respective dependent patent claims. Preferred embodiments of the method according to the invention correspond to preferred embodiments of the washing machine according to the invention and vice versa, even if this is not explicitly stated here.
Gegenstand der Erfindung ist eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer darin angeordneten Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einer Heizungseinrichtung, einem Antriebsmotor, einer Wasserzufuhrvorrichtung und einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung, wobei das Umpumpsystem ein Pumpengehäuse mit einem Abpumpstutzen, einem Umpumpstutzen und einem Ansaugstutzen umfasst, wobei an dem Pumpengehäuse ein Abpumpmotor, ein Umpumpmotor, und ein zu öffnender Schraubverschluss, an dem ein der Waschmaschine entnehmbarer, Filtereinsatz angebracht ist, der entlang seines Umfangs mindestens eine Öffnung für den Durchtritt einer wässrigen Flüssigkeit aufweist, angeordnet sind, so dass das Pumpengehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Saugkammer, eine Abpumpdruckkammer und eine Umpumpdruckkammer umfasst, und wobei der Abpumpmotor so angeordnet ist, um eine wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer über die Abpumpdruckkammer und den Abpumpstutzen in eine Abpumpleitung zu befördern und der Umpumpmotor so angeordnet ist, um die wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer durch den Filtereinsatz über die Umpumpdruckkammer und den Umpumpstutzen in eine Umpumpleitung zu befördern, wobei der Filtereinsatz an einem ersten Ende den zu öffnenden Schraubverschluss aufweist, an einem zweiten Ende eine Abpumpdichtung zur Abdichtung der Abpumpdruckkammer gegen die im Wesentlichen zylindrische Saugkammer aufweist, und an seinem Umfang, meistens orthogonal dazu, eine Umpumpöffnung zur Umpumpdruckkammer aufweist, wobei der Umfang einen die Umpumpöffnung umschließenden Schild aufweist, der von einer Labyrinth-Dichtung umgeben ist und die Umpumpdruckkammer gegen die Saugkammer abdichtet. Vorzugsweise ist der Schild außerhalb eines Verbindungsbereichs von einer Labyrinth-Dichtung umgeben. Im Allgemeinen wird nämlich der Schild zur Stabilisierung über einen Verbindungsbereich mit dem restlichen Filtereinsatz verbunden sein.The invention relates to a washing machine with a tub, a drum arranged therein for receiving items of laundry, a heating device, a drive motor, a water supply device and a control or regulating device, the pumping system comprising a pump housing with a pumping-out connection, a pumping-out connection and an intake connection , wherein a pump-out motor, a pump-over motor, and an openable screw cap, on which a filter insert that can be removed from the washing machine is attached and has at least one opening for the passage of an aqueous liquid along its circumference, are arranged on the pump housing, so that the pump housing a substantially cylindrical suction chamber, a pump-out pressure chamber and a pump-over pressure chamber, and wherein the pump-down motor is arranged to pump an aqueous liquid from the substantially cylindrical suction chamber via the pump-out pressure chamber and the pump-out port into a pump-out line and the pump-around motor is arranged to convey the aqueous liquid from the substantially cylindrical suction chamber through the filter insert via the pump-around pressure chamber and the pump-around nozzle into a pump-around line, the filter insert having the openable screw cap at a first end and at a second end has a pump-out seal for sealing the pump-out pressure chamber against the essentially cylindrical suction chamber, and on its periphery, mostly orthogonally thereto, has a pump-over opening to the pump-over pressure chamber, the periphery having a pump-over opening-enclosing shield, which is surrounded by a labyrinth seal and the Pumping pressure chamber sealed against the suction chamber. The shield is preferably surrounded by a labyrinth seal outside a connection area. In general namely, the shield will be connected to the rest of the filter insert via a connection area for stabilization.
Die mindestens eine Öffnung entlang des Umfangs des Filtereinsatzes ist somit hier die Umpumpöffnung. Der Filtereinsatz ist im Allgemeinen so ausgestaltet, dass er drei Öffnungen für den Durchtritt einer wässrigen Flüssigkeit aufweist, nämlich eine saugseitige und zwei druckseitige Öffnungen, um Umpumpe und Entleerungspumpe zu speisen, d.h. ein Eingang aus der Saugkammer und zwei Aus- oder Abgänge zu den Druckkammern.The at least one opening along the circumference of the filter insert is therefore the pump-over opening here. The filter cartridge is generally designed in such a way that it has three openings for the passage of an aqueous liquid, namely one suction-side and two pressure-side openings to feed the circulation pump and the drain pump, i.e. an inlet from the suction chamber and two outlets or outlets to the pressure chambers .
Während das Pumpengehäuse im Allgemeinen, abgesehen von Entformungsschrägen, fast zylindrisch ausfällt, muss der Filtereinsatz in seiner Außengeometrie nicht zwangsläufig zylindrisch ausfallen.While the pump housing is generally almost cylindrical, apart from draft angles, the outside geometry of the filter insert does not necessarily have to be cylindrical.
Erfindungsgemäß wird ein Pumpengehäuse verwendet, in dem Abpump- und Umpump-Funktion enthalten sind. Dies ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau des Umpumpsystems und eine vergleichsweise geringe Bauraumbeanspruchung. Ein solches Gehäuse lässt sich besonders gut durch Kunststoffspritzguss herstellen.According to the invention, a pump housing is used that contains the pump-out and pump-over functions. This enables a particularly compact construction of the pumping system and a comparatively small amount of space. Such a housing can be produced particularly well by plastic injection molding.
An dem zu öffnenden Schraubverschluss kann ein der Waschmaschine entnehmbarer Filtereinsatz trennbar angebracht sein. Es ist grundsätzlich möglich, dass Verschluss und Filtereinsatz einteilig ausgestaltet sind und beispielsweise als einteiliges Spritzgussformteil hergestellt sein können, wobei dann eine gleichzeitige Abdichtung von Umpump- und Abpumpdruckkammer funktionsbedingt schwer bis gar nicht zu realisieren sein kann, weil sich beim Verschrauben der Verschlusskappe der angeformte Filtereinsatz dann mitdrehen muss und so diese Labyrinth-Dichtung nicht prinzipbedingt zum Einsatz kommen kann.A filter insert that can be removed from the washing machine can be separably attached to the screw cap that is to be opened. In principle, it is possible for the closure and filter insert to be designed in one piece and, for example, to be produced as a one-piece injection molded part, in which case it may be difficult or even impossible to seal the pumping and pumping-out pressure chambers at the same time because the filter insert molded on is screwed on when the closure cap is screwed on then has to turn as well, so that this labyrinth seal cannot be used as a matter of principle.
In einer Umpumphase wird die wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer über die Umpumpdruckkammer und den Umpumpstutzen in eine Umpumpleitung befördert, die wiederum mit einem Eingang in die Trommel verbunden ist, so dass die umgepumpte wässrige Flüssigkeit im Endeffekt wieder an die Wäschestücke in der Trommel gelangt.In a pumping phase, the aqueous liquid is conveyed from the essentially cylindrical suction chamber via the pumping pressure chamber and the pumping connection into a pumping line, which in turn is connected to an inlet in the drum, so that the pumped aqueous liquid is ultimately returned to the laundry items in the drum reached.
Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung ist im Allgemeinen eingerichtet, um ein Umpumpen oder ein Abpumpen der wässrigen Flüssigkeit zu bewirken.The control or regulating device is generally set up to cause the aqueous liquid to be pumped around or pumped out.
Der Filtereinsatz ist im weitesten Sinne ein zylindrischer Filtereinsatz indem seine äußeren Abmessungen oder Geometrie derart gestaltet sind, dass sie ein ungehindertes Einbringen in die im Wesentlichen zylindrische Saugkammer und ein entsprechendes ungehindertes Entnehmen durch einen Benutzer der Waschmaschine ermöglichen. Dabei weist der Filtereinsatz im Allgemeinen Bauelemente auf, die zur mechanischen Stabilisierung des Filtereinsatzes an sich beitragen und eine ortsfeste Positionierung in der zylindrischen Saugkammer ermöglichen. Während das Pumpengehäuse abgesehen von Entformungsschrägen fast zylindrisch ausfällt, muss der Filtereinsatz in seiner Außengeometrie nicht zwangsläufig zylindrisch ausfallen.In the broadest sense, the filter insert is a cylindrical filter insert in which its external dimensions or geometry are designed in such a way that they allow unhindered insertion into the essentially cylindrical suction chamber and corresponding unhindered removal by a user of the washing machine. In this case, the filter insert generally has components that contribute to the mechanical stabilization of the filter insert per se and enable stationary positioning in the cylindrical suction chamber. While the pump housing is almost cylindrical, apart from draft angles, the filter insert does not necessarily have to be cylindrical in its external geometry.
In einer Abpumpphase wird dagegen die wässrige Flüssigkeit aus der zylindrischen Saugkammer über die Abpumpdruckkammer und den Abpumpstutzen in eine Abpumpleitung befördert, die im Allgemeinen mit einem Abwassersystem verbunden ist, so dass eine Entsorgung der abgepumpten wässrigen Flüssigkeit erfolgen kann.In a pump-out phase, on the other hand, the aqueous liquid is conveyed from the cylindrical suction chamber via the pump-out pressure chamber and the pump-out nozzle into a pump-out line, which is generally connected to a sewage system, so that the pumped-out aqueous liquid can be disposed of.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Waschmaschine weist der angeformte Schild am Filtereinsatz einen Verbindungsbereich auf, über den der Schild direkt oder indirekt mit dem ersten Ende des im Wesentlichen zylindrischen Filtereinsatzes verbunden ist.In a preferred embodiment of the washing machine, the molded-on shield on the filter cartridge has a connection area via which the shield is connected directly or indirectly to the first end of the essentially cylindrical filter cartridge.
Der Schild hat die Aufgabe einer verbesserten Abdichtung zwischen Umpumpdruckkammer und Saugkammer und soll auch eine Zugänglichkeit zur Umpumpdruckkammer und somit auch zum Laufrad der Umpumpe ermöglichen. Der Schild ist daher im Allgemeinen an die Form der Umpumpdruckkammer angepasst, um eine gute Strömungsführung zu ermöglichen. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine ist daher der Schild konkav geformt, um eine konvex ausgestaltete Umpumpdruckkammer gegen die zylindrische Saugkammer abzudichten. Der Schild kann somit konkav geformt sein, um eine konvexe Umpumpdruckkammer abzudichten.The shield has the task of improving the seal between the pumping pressure chamber and the suction chamber and should also enable access to the pumping pressure chamber and thus also to the impeller of the pumping pump. The shield is therefore generally adapted to the shape of the pump-over pressure chamber in order to enable good flow guidance. In a preferred embodiment of the washing machine according to the invention, the shield is therefore concave in shape in order to seal off a convex pumping pressure chamber from the cylindrical suction chamber. The shield can thus be concave in shape to seal a convex pump over pressure chamber.
Erfindungsgemäß ist der Schild zum Verschließen bzw. Abdichten der Umpumpdruckkammer umfangseitig von einer Labyrinthdichtung umgeben, insbesondere außerhalb eines Verbindungsbereiches. Die Labyrinthdichtung ist im Allgemeinen eine berührungsfreie Dichtung, bei welcher die Dichtwirkung auf der Verlängerung des Strömungsweges, also in der Regel durch eine Strömungsumlenkung, durch den abzudichtenden Spalt beruht, wodurch der Strömungswiderstand wesentlich erhöht wird. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass entlang des Strömungsweges, in diesem Fall der wässrigen Flüssigkeit, ein oder mehrere Stufen vorgesehen sind, so dass die Strömung innerhalb der Labyrinthdichtung (bzw. Stufendichtung) mehrfach umgelenkt wird. Die Labyrinthdichtung weist vorzugsweise mindestens eine Stufe, mehr bevorzugt zwei oder drei Stufen auf.According to the invention, the shield for closing or sealing the pump-over pressure chamber is surrounded on the circumference by a labyrinth seal, in particular outside of a connection area. The labyrinth seal is generally a non-contact seal in which the sealing effect is based on the lengthening of the flow path, i.e. usually through a flow deflection, through the gap to be sealed, which significantly increases the flow resistance. This can be realized, for example, by providing one or more stages along the flow path, in this case the aqueous liquid, so that the flow within the labyrinth seal (or stage seal) is deflected several times. The labyrinth seal preferably has at least one stage, more preferably two or three stages.
Der im Allgemeinen umlaufende Spalt zwischen dem Filtereinsatz und dem Pumpengehäuse wird erfindungsgemäß so erweitert, dass dieser Spalt mit dem Schild, der auch als Kragen oder Überlappung bezeichnet werden kann, an dem Filtereinsatz und ggf. einem ergänzenden Gegenstück am Filtergehäuse abgedeckt wird. Dieser im Allgemeinen radial ausgeprägte Schild über dem axial verlaufenden Spalt liegt vorzugsweise möglichst parallel zu einem sich ausbildenden radial aufbauenden Druckgradienten in der Umpumpdruckkammer. Der erfindungsgemäß eingesetzte Filtereinsatz bewirkt für den Leckstrom eine massive Strömungsumlenkung, mit der sich ein erhöhter Druckverlust einstellt, was die Abnahme des Leckstroms ermöglicht.According to the invention, the generally circumferential gap between the filter insert and the pump housing is widened in such a way that this gap is covered with the shield, which can also be referred to as a collar or overlap, on the filter insert and, if necessary, a complementary counterpart on the filter housing. This generally radially pronounced shield above the axially running gap is preferably as parallel as possible to a radially building up pressure gradient in the pump-over pressure chamber. The filter insert used according to the invention causes a massive flow deflection for the leakage flow, with which an increased pressure loss occurs, which enables the leakage flow to be reduced.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Waschmaschine, bei welcher der Winkel α zwischen einer Abpumpmotorwelle und einer Filtereinsatzachse im Bereich von > 0° bis 30°, beispielsweise im Bereich von 3° bis 15°, liegt. Es ist besonders bevorzugt, dass der Winkel α so gewählt ist, dass die Haftreibung zwischen der im Allgemeinen verwendeten Tellerfeder des Filtereinsatzes, also dem Dichtungselement zur Umpumpdruckkammer, und dem Pumpengehäuse aufgehoben ist.According to the invention, a washing machine is preferred in which the angle α between a pump-out motor shaft and a filter insert axis is in the range from >0° to 30°, for example in the range from 3° to 15°. It is particularly preferred that the angle α is selected in such a way that the static friction between the generally used plate spring of the filter insert, ie the sealing element for the pumping pressure chamber, and the pump housing is eliminated.
Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass durch einen axialen Anpressdruck auf die Abpumpdichtung, insbesondere wenn diese als Tellerfeder ausgestaltet ist, die erfindungsgemäß durch den Schild erzielte Abdichtung noch weiter verbessert wird, weil sich durch das „Abgleiten“ des Filtereinsatzes an der Trennwand zur Abpumpdruckkammer ein besseres Verschließen der Umpumpdruckkammer durch den Schild am Filtereinsatz erzielen lässt, der die Prinzip bedingten Spalte besser verschließt. Es lässt sich somit ein höherer Druckverlust generieren, der den Leckstrom noch mehr einschnürt bzw. einschränkt. Um eine solche Anpresskraft zum besseren Verschließen der Umpumpdruckkammer zu erreichen, kann der Filtereinsatz hinsichtlich der Umpumpe bzw. des Umpumpmotors so axial gegen das Pumpengehäuse verspannt werden, dass hinsichtlich der Saugkammer ein radiales Gleiten des Filtereinsatzes in Richtung der Umpumpdruckkammer möglich ist. Dieses Abgleiten des Filtereinsatzes an der Begrenzungswand des Pumpengehäuses zur Abpumpdruckkammer kann insbesondere erreicht werden, wenn der Winkel α zwischen einer Abpumpmotorwelle und einer Filtereinsatzachse im Bereich von 3° bis 15° liegt, wobei der zu wählende Winkel α aber von den verwendeten Materialien abhängt, also ob z.B. Kunststoffe aufeinandertreffen oder ein Metall auf einen Kunststoff. Wird die Selbsthemmung (Haftreibung) zwischen dem Filtereinsatz und dem Pumpengehäuse aufgehoben, kann sich der Filtereinsatz in der Saugkammer, also im Pumpengehäuse, radial an die Umpumpdruckkammer anpressen, um diese bestmöglich abzudichten.This embodiment of the present invention makes it possible for the sealing achieved according to the invention by the shield to be improved even further by an axial contact pressure on the pump-out seal, in particular if this is designed as a plate spring, because the filter insert “slides” off the partition to the pump-out pressure chamber a better closing of the pumping pressure chamber can be achieved by the shield on the filter insert, which closes the gaps caused by the principle better. A higher pressure loss can thus be generated, which constricts or restricts the leakage flow even more. In order to achieve such a contact pressure for better sealing of the pump-over pressure chamber, the filter insert can be clamped axially against the pump housing with regard to the pump-over or the pump-over motor such that the filter insert can slide radially in the direction of the pump-over pressure chamber with regard to the suction chamber. This sliding of the filter insert on the boundary wall of the pump housing to the pumping pressure chamber can be achieved in particular if the angle α between a pumping motor shaft and a filter insert axis is in the range of 3° to 15°, with the angle α to be selected depending on the materials used, i.e whether, for example, plastics meet or a metal meets a plastic. If the self-locking (static friction) between the filter insert and the pump housing is eliminated, the filter insert in the suction chamber, i.e. in the pump housing, can press radially against the pumping pressure chamber in order to seal it as best as possible.
Ebenso ist eine erfindungsgemäße Waschmaschine bevorzugt, bei welcher der Winkel β zwischen einer Umpumpmotorwelle und einer Filtereinsatzachse im Bereich von 70° bis 110° liegt, und vorzugsweise im Bereich von 85°bis 95° liegt.A washing machine according to the invention is also preferred in which the angle β between a circulation motor shaft and a filter insert axis is in the range from 70° to 110°, and preferably in the range from 85° to 95°.
Vorzugsweise ist die Abpumpdichtung eine Tellerfeder, die im Allgemeinen axial wirkt, um eine axial oder quasi axial angeordnete Druckkammer der Abpumpe, also des Abpumpmotors, abzudichten. In Ausführungsformen der Erfindung, bei welcher die axiale Abdichtung zwischen einer gemeinsamen Saugkammer und der Abpumpdruckkammer durch elastisches Verformen einer Tellerfeder am Filtereinsatz erfolgt, ermöglicht die Erfindung für das Abdichten der in der Regel radial an der gemeinsamen Saugkammer des Umpumpsystems angeordneten und für den Benutzer bedingt zugänglichen Umpumpdruckkammer ein neuartiges, konstruktives Dichtprinzip, um Leckströme zu minimieren, also einen hydraulischen Kurzschluss von der Druck- zur Saugkammer, der eine Doppelförderung des Leckstroms zwischen dem Pumpengehäuse und dem Pumpenfiltereinsatz erfordert.The pump-out seal is preferably a plate spring, which generally acts axially in order to seal off an axially or quasi-axially arranged pressure chamber of the pump-out pump, ie the pump-out motor. In embodiments of the invention, in which the axial sealing between a common suction chamber and the pump-out pressure chamber is effected by elastic deformation of a plate spring on the filter insert, the invention enables the seal, which is generally arranged radially on the common suction chamber of the pump-over system and is conditionally accessible to the user, to be sealed Circulation pressure chamber uses a new, constructive sealing principle to minimize leakage flows, i.e. a hydraulic short circuit from the pressure chamber to the suction chamber, which requires double delivery of the leakage flow between the pump housing and the pump filter insert.
Der Filtereinsatz kann prinzipiell als Flusenfilter und/oder als Fremdkörperfalle ausgestaltet sein. Der Filtereinsatz als Flusenfilter kann nach Art eines Siebes ausgestaltet sein, welches insbesondere dem Zurückhalten von Haaren, Flusen und dergleichen dient. Zusätzlich oder alternativ kann der Filtereinsatz als Fremdkörperfalle ausgestaltet sein, welche einem Zurückhalten von größeren Fremdkörpern wie etwa Münzen, Haarspangen oder dergleichen Kleinteilen dient.In principle, the filter insert can be designed as a fluff filter and/or as a foreign body trap. The filter insert as a lint filter can be designed in the manner of a sieve, which serves in particular to hold back hair, lint and the like. Additionally or alternatively, the filter insert can be designed as a foreign body trap, which serves to hold back larger foreign bodies such as coins, hair clips or similar small parts.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Filtereinsatz als Fremdkörperfalle ausgestaltet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Saugkammer ein Flusenfilter vorgeschaltet.In a preferred embodiment of the invention, the filter insert is designed as a foreign body trap. In a further preferred embodiment of the invention, the suction chamber is preceded by a fluff filter.
Es ist überdies eine Waschmaschine bevorzugt, bei der der Filtereinsatz parallel zu einer Filtereinsatzachse mindestens einen Führungssteg aufweist. Dies ermöglicht eine stabile, ortsfeste Positionierung des Filtereinsatzes, was zu einer optimalen Abdichtung zwischen Umpumpdruckkammer und Saugkammer beiträgt.A washing machine is also preferred in which the filter insert has at least one guide bar parallel to a filter insert axis. This enables a stable, stationary positioning of the filter insert, which contributes to an optimal seal between the circulation pressure chamber and the suction chamber.
Abpumpmotor und Umpumpmotor sind im Allgemeinen Elektromotoren. Dabei ist es bevorzugt, dass der Abpumpmotor und der Umpumpmotor jeweils z.B. ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ist. Diese drehzahlvariablen und drehrichtungsorientierbaren Antriebe lassen über die ansteuerungsbedingte Erfassung von Betriebsparametern wie Drehzahl und Drehmoment den aktuellen Pumpenzustand erkennen. So lässt sich beispielsweise detektieren, ob eine verwendete Pumpe den vollständigen Förderstrom pumpt oder beispielsweise Luft angesaugt hat, der Förderstrom abgerissen ist und die Pumpe nur eine Drucksäule aufgebaut hat und sich somit quasi im saugseitig belüfteten Betrieb befindet. Dabei kann festgestellt werden, wenn der Abpumpmotor bei konstantem, verringertem Leistungsbedarf zweiphasige Waschlauge mit reduzierter Dichte abpumpt.The pump-out motor and pump-over motor are generally electric motors. In this case, it is preferred that the pump-out motor and the pump-around motor are each, for example, a brushless direct current motor (BLDC). These speed-variable and direction-of-rotation orientable drives allow the acquisition of operating para meters such as speed and torque recognize the current pump status. For example, it can be detected whether a pump used is pumping the entire flow rate or, for example, has sucked in air, the flow rate has broken off and the pump has only built up a pressure column and is therefore in quasi-ventilated operation on the suction side. It can be determined when the pump-out motor is pumping out two-phase washing suds with reduced density at a constant, reduced power requirement.
Schließlich ist eine Waschmaschine bevorzugt, bei welcher der Ansaugstutzen einen größeren Durchmesser hat als der Abpumpstutzen und der Umpumpstutzen. Allerdings können die Größenverhältnisse bzw. Durchmesserverhältnisse auch anders gestaltet sein.Finally, a washing machine is preferred in which the suction port has a larger diameter than the pump-out port and the pump-over port. However, the size ratios or diameter ratios can also be designed differently.
Eine erfindungsgemäße Waschmaschine weist eine Heizvorrichtung auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine weist die Waschmaschine eine Heizvorrichtung zur Erwärmung der wässrigen Flüssigkeit auf und einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur der wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter. Die Heizvorrichtung ist im Allgemeinen im unteren Teil des Laugenbehälters angeordnet. Alternativ kann die Heizvorrichtung in den Wasserwegen des Umpumpsystems integriert werden, so zum Beispiel in der Pumpe oder in der druckseitigen Umpumpleitung oder einem Luftführungskreislauf oder einer Dampfeinheit der Waschmaschine vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass im Laugenbehälter der Raum für die Heizvorrichtung entfallen kann, wodurch die freie Flotte oder auch die tote Flotte im Laugenbehälter reduziert wird. Hierdurch kann die zur Behandlung der Wäschestücke erforderliche Menge an wässriger Flüssigkeit vorteilhaft reduziert werden, um u.a. auch weniger Heizenergie einzusetzen, um auf vergleichbare Temperaturniveaus zu kommen. Die Heizvorrichtung und der Temperatursensor sind vorteilhaft durch die Steuereinrichtung steuerbar bzw. auswertbar, so dass sich eine Temperaturregelung realisieren lässt.A washing machine according to the invention has a heating device. In a preferred embodiment of the washing machine according to the invention, the washing machine has a heating device for heating the aqueous liquid and a temperature sensor for measuring the temperature of the aqueous liquid in the tub. The heating device is generally arranged in the lower part of the tub. Alternatively, the heating device can be integrated in the water paths of the pumping system, for example in the pump or in the pressure-side pumping line or an air duct circuit or a steam unit of the washing machine. This has the advantage that there is no space for the heating device in the tub, which reduces the free liquor or dead liquor in the tub. As a result, the amount of aqueous liquid required to treat the items of laundry can advantageously be reduced in order, among other things, to use less heating energy in order to reach comparable temperature levels. The heating device and the temperature sensor can advantageously be controlled or evaluated by the control device, so that temperature regulation can be implemented.
Die Wasserzufuhrvorrichtung kann beispielsweise ein zeitlich ventilgesteuerter Frischwasseranschluss sein, wobei das Ventil vorzugsweise durch die Steuereinrichtung steuerbar ist. Besonders bevorzugt weist die Frischwasserzuleitung zum Laugenbehälter dann zusätzlich einen Durchflusssensor zur Bestimmung des eingeleiteten Frischwasservolumens auf. Mit der zusätzlichen Erfassung des Füllniveaus im Laugenbehälter mit Hilfe eines Drucksensors lässt sich die Wasserzufuhr für den verwendeten Wäscheposten genau vorgeben bzw. einstellen.The water supply device can be, for example, a time valve-controlled fresh water connection, the valve preferably being controllable by the control device. The fresh water supply line to the tub then particularly preferably also has a flow sensor for determining the volume of fresh water introduced. With the additional detection of the filling level in the tub with the help of a pressure sensor, the water supply for the batch of laundry used can be precisely specified or adjusted.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine weist die Waschmaschine zusätzlich einen Beladungssensor zur Bestimmung der Masse an Wäschestücken in der Trommel auf. Der Beladungssensor ist dabei vorteilhaft am Laugenbehälter angeordnet und mit der Steuereinrichtung verbunden. Erfindungsgemäß bevorzugt berücksichtigt daher die Steuereinrichtung bei einer Steuerung des Umpumpsystems die Beladungsmenge und wenn möglich auch die Beladungsart der Trommel mit Wäschestücken.In a further preferred embodiment of the washing machine according to the invention, the washing machine also has a load sensor for determining the mass of items of laundry in the drum. The load sensor is advantageously arranged on the tub and connected to the control device. According to the invention, the control device therefore preferably takes into account the load quantity and, if possible, also the type of load on the drum with items of laundry when controlling the pumping system.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer darin angeordneten Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einer Heizungseinrichtung, einem Antriebsmotor, einer Wasserzufuhrvorrichtung, einer Steuer- oder Regeleinrichtung, wobei das Umpumpsystem ein Pumpengehäuse mit einem Abpumpstutzen, einem Umpumpstutzen und einem Ansaugstutzen umfasst, wobei an dem Pumpengehäuse ein Abpumpmotor, ein Umpumpmotor, und ein zu öffnender Schraubverschluss, an dem ein der Waschmaschine entnehmbarer, im Wesentlichen zylindrischer Filtereinsatz angebracht ist, der entlang seines Umfangs mindestens eine Öffnung für den Durchtritt einer wässrigen Flüssigkeit aufweist, angeordnet sind, so dass das Pumpengehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Saugkammer, eine Abpumpdruckkammer und eine Umpumpdruckkammer umfasst, und wobei der Abpumpmotor so angeordnet ist, um eine wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer durch den Filtereinsatz über die Abpumpdruckkammer und den Abpumpstutzen in eine Abpumpleitung zu befördern und der Umpumpmotor so angeordnet ist, um die wässrige Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer durch den Filtereinsatz über die Umpumpdruckkammer und den Umpumpstutzen in eine Umpumpleitung zu befördern, wobei der im Wesentlichen zylindrische Filtereinsatz an einem ersten Ende den abnehmbaren Verschluss aufweist, an einem zweiten Ende eine Abpumpdichtung zur Abdichtung der Abpumpdruckkammer gegen die zylindrische Saugkammer aufweist, und an seinem Umfang eine Umpumpöffnung zur Umpumpdruckkammer aufweist, wobei der Umfang einen die Umpumpöffnung umschließenden Schild aufweist, der von einer Labyrinth-Dichtung umgeben ist und die Umpumpdruckkammer gegen die Saugkammer abdichtet, umfassend die Schritte
- (a) Ansteuern des Abpumpmotors und/oder des Umpumpmotors durch die Steuereinrichtung derart, dass einer dieser Motoren angeschaltet, d.h. aktiviert oder angesteuert, wird;
- (b) Ansaugen einer wässrigen Flüssigkeit in die Saugkammer mittels des angesteuerten Abpumpmotors oder des angesteuerten Umpumpmotors; und
- (c1) Beförderung der wässrigen Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer durch den Filtereinsatz über die Umpumpdruckkammer und den Umpumpstutzen in die Umpumpleitung; oder
- (c2) Beförderung der wässrigen Flüssigkeit aus der im Wesentlichen zylindrischen Saugkammer über die Abpumpdruckkammer und den Abpumpstutzen in die Abpumpleitung.
- (a) activation of the pump-out motor and/or the pump-over motor by the control device in such a way that one of these motors is switched on, ie activated or controlled;
- (b) Suction of an aqueous liquid into the suction chamber by means of the controlled pump-out motor or the controlled pump-over motor; and
- (c1) transporting the aqueous liquid from the substantially cylindrical suction chamber through the filter cartridge via the pump-over pressure chamber and the pump-over nozzle into the pump-over line; or
- (c2) Conveyance of the aqueous liquid from the essentially cylindrical suction chamber via the pump-out pressure chamber and the pump-out nozzle into the pump-out line.
Im Allgemeinen wird die wässrige Flüssigkeit nach dem Schritt (c2) in die häusliche Abwasserleitung befördert.In general, after the step (c2), the aqueous liquid is discharged into the domestic sewer.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Steuer- bzw. Regeleinrichtung eingerichtet, um die Beladung mit Wäschestücken zu berücksichtigen.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the control or regulating device is set up to take into account the loading with items of laundry.
Der Umpumpmotor des Umpumpsystems wird in der Regel erst nach Beginn der Einleitung von wässriger Flüssigkeit, insbesondere Wasser, eingeschaltet, insbesondere, nachdem ein erstes vorgegebenes Volumen VStart an Wasser in den Laugenbehälter eingeleitet ist. Die wässrige Flüssigkeit kann Frischwasser oder Brauchwasser sein, welches beispielsweise in der Form von Grauwasser in der Waschmaschine gespeichert sein kann, oder eine Mischung aus Frischwasser und Grauwasser. Als Grauwasser wird Abwasser verstanden, welches gering verschmutzt ist. Beispielsweise könnte die Flüssigkeit des letzten Spülgangs eines Behandlungsprogramms der Waschmaschine nicht in die Abwasserleitung gepumpt werden, sondern in einem optionalen Behälter der Waschmaschine zwischengespeichert werden. In einem nachfolgenden Behandlungsprogramm könnte die zwischengespeicherte Flüssigkeit zu Beginn einer Vorbehandlungsphase in den Laugenbehälter eingespült werden. Dies hat den Vorteil, dass Frischwasser eingespart wird, wodurch Ressourcen für die Behandlung der Wäschestücke eingespart werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Laugenbehälter Frischwasser zugeführt.The circulation motor of the circulation system is generally only switched on after the introduction of aqueous liquid, in particular water, has begun, in particular after a first predetermined volume V start of water has been introduced into the tub. The aqueous liquid can be fresh water or process water, which can be stored in the washing machine in the form of gray water, for example, or a mixture of fresh water and gray water. Gray water is waste water that is slightly polluted. For example, the liquid from the last rinse of a treatment program in the washing machine could not be pumped down the drain, but instead temporarily stored in an optional container in the washing machine. In a subsequent treatment program, the temporarily stored liquid could be flushed into the tub at the beginning of a pre-treatment phase. This has the advantage that fresh water is saved, which saves resources for treating the laundry items. In a preferred embodiment of the method according to the invention, fresh water is supplied to the tub.
Bevorzugt wird die wässrige Flüssigkeit am Boden des Laugenbehälters abgepumpt und an einer möglichst zentralen Stelle der Trommel oder des Laugenbehälters wieder zurückgeführt, so dass die Wäschestücke in der Trommel mittig bzw. zentral mit zurückgeführter wässriger Flüssigkeit beaufschlagt werden. Für diesen Einspritzprozess kann extra ein sogenannter Wäschetunnel ausgeformt werden, in den dann bewässerungsoptimiert zentral eingespritzt wird. Die Stelle, an der umgepumpte Behandlungsflüssigkeit dem Laugenbehälter zugeführt wird, wird hierin Laugenbehältereinlass genannt. Alternativ kann die Behandlungsflüssigkeit direkt in die Trommel und auf die Wäschestücke zurückgeführt werden. In diesem alternativen Fall kann der Laugenbehältereinlass im Bereich einer Beladungsöffnung der Trommel angeordnet sein. Vorstellbar ist auch eine rückseitige Zufuhr, bei der man z.B. das wässrige Medium durch eine Hohlantriebswelle zuführt.The aqueous liquid is preferably pumped off at the bottom of the tub and fed back to as central a point as possible in the drum or the tub, so that the items of laundry in the drum are impinged on in the middle or centrally with returned aqueous liquid. A so-called laundry tunnel can be specially formed for this injection process, into which water is then injected centrally. The point at which pumped treatment liquid is supplied to the tub is referred to herein as the tub inlet. Alternatively, the treatment liquid can be fed back directly into the drum and onto the laundry items. In this alternative case, the tub inlet can be arranged in the area of a loading opening of the drum. A rear feed is also conceivable, in which, for example, the aqueous medium is fed in through a hollow drive shaft.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Umpumpsystem, vorzugsweise in der Steuer- bzw. Regeleinrichtung, eine Umpumpsteuereinheit und die Umpumpsteuereinheit erfasst eine Umpump-Motorleistung P und wertet diese in Hinblick auf Dichte, Verflusungsgrad und Zweiphasigkeit des umzupumpenden Mediums, das Vorhandensein von Fremdkörpern in der Umpumpleitung und/oder die Verschmutzung eines in der Umpumpleitung vorhandenen Filters aus. Hierbei ist in der Umpumpsteuereinheit und/oder der Steuereinrichtung der Waschmaschine vorzugsweise ein Zusammenhang zwischen der Umpumpleistung und verschiedenen Verschmutzungszuständen, z.B. eines verwendeten Filters, hinterlegt.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the pumping system comprises, preferably in the control or regulating device, a pumping control unit and the pumping control unit detects a pumping motor power P and evaluates this with regard to density, degree of fluff and two-phase nature of the medium to be pumped, the presence of foreign bodies in the pump-over line and/or the contamination of a filter present in the pump-over line. In this case, a connection between the pumping performance and various soiling states, e.g. of a filter used, is preferably stored in the pumping control unit and/or the control device of the washing machine.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. So ist es möglich, eine sehr gute hydraulische Trennung zwischen Saug- und Druckseite für die Zirkulationspumpe des Umpumpsystems zu erreichen, ohne ein zusätzliches, kostenintensives Dichtelement am Filtereinsatz vorzusehen. Zusätzlich kann eine gute Zugänglichkeit und Einsehbarkeit zum Laufrad der meist radial angeordneten Zirkulationspumpe am Pumpengehäuse realisiert werden. Dabei kann der Filtereinsatz zu Reinigungszwecken von einem Benutzer der Waschmaschine leicht entnommen werden.The invention has numerous advantages. It is thus possible to achieve very good hydraulic separation between the suction and pressure sides for the circulation pump of the pumping system without providing an additional, cost-intensive sealing element on the filter insert. In addition, good accessibility and visibility to the impeller of the circulation pump, which is usually arranged radially, can be realized on the pump housing. The filter insert can be easily removed by a user of the washing machine for cleaning purposes.
Bei einer eindimensionalen Spaltausprägung haben die Fertigungstoleranzen einen großen Einfluss auf die funktionale Gestaltung des Leckstroms. Durch die erfindungsgemäß erreichbare Ausprägung des Gehäusespalts zwischen Pumpengehäuse und Filtereinsatz in axiale und radiale Ausprägung und durch eine entsprechende Zentrierung kann die Dichtwirkung quasi unabhängig von den Fertigungstoleranzen einer eindimensionalen Spaltausprägung ausfallen.If the gap is one-dimensional, the manufacturing tolerances have a major impact on the functional design of the leakage current. Due to the development of the housing gap between the pump housing and filter insert that can be achieved according to the invention in an axial and radial form and through appropriate centering, the sealing effect can be virtually independent of the manufacturing tolerances of a one-dimensional gap development.
Die Herstellungskosten für die Werkzeuge können niedriger sein, wenn auf Einhaltung der radialen Spaltgeometrien weniger geachtet werden muss. Dies ist besonders bedeutend, wenn sogar mehrere Werkzeuge bzw. mehrere Werkzeugkavitäten (Werkzeugnester) in einem Werkzeug realisiert im Einsatz sind, um den Teilebedarf abzudecken, für die dann gesonderte Werkzeugkosten anfallen, um die Varianz zwischen den Werkzeugen hinsichtlich des Leckstroms gering zu halten. Diesbezüglich ergeben sich erfindungsgemäß längere Werkzeugwartungszyklen, bei denen bei eindimensionaler Spaltgestaltung immer wieder die störenden Spalt- bzw. Leckströme kontrolliert und begrenzt werden müssen, da der erfindungsgemäß eingesetzte Filtereinsatz diesbezüglich weniger empfindlich und damit wartungsarmer ist.The manufacturing costs for the tools can be lower if less attention has to be paid to maintaining the radial gap geometries. This is particularly important when several tools or several tool cavities (tool cavities) are used in one tool in order to cover the parts requirement, for which separate tool costs are then incurred in order to take into account the variance between the tools Lich to keep the leakage current low. In this regard, longer tool maintenance cycles result according to the invention, in which the disruptive gap or leakage currents must be checked and limited again and again with a one-dimensional gap design, since the filter insert used according to the invention is less sensitive in this regard and therefore requires less maintenance.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, bei welcher zum besseren Verschließen der Umpumpdruckkammer zusätzlich ein Anpressdruck realisiert wird, ist eine komplexe Toleranzbetrachtung fast unnötig, da das Dichtprinzip auf einer quasi flächig wirkenden Dichtung beruht und nicht wie bei der ursprünglichen eindimensionalen Spaltausprägung quasi nur eine Linienberührung vorliegt, die in ihrer Dichtwirkung sehr anfällig für Toleranzen bei den Bauteilen ausfällt.In the embodiment of the invention, in which a contact pressure is additionally implemented for better sealing of the pumping pressure chamber, a complex tolerance consideration is almost unnecessary, since the sealing principle is based on a quasi-surface-acting seal and not just a line contact, as in the original one-dimensional gap design. whose sealing effect is very susceptible to tolerances in the components.
Das erfindungsgemäß abgedichtete Umpumpsystem kann über die gesamte Betriebszeit (Lebensdauer) betrachtet zuverlässiger sein. Beispielsweise können bei der Ausführungsform, bei welcher eine Vorspannung auf die doppelt (axial und radial) wirkende Dichtung erfolgt, zum Beispiel nicht nur Fertigungstoleranzen größer sein, sondern es kann beispielsweise Relaxationsprozessen von Kunststoffen für den Filtereinsatz oder das Pumpengehäuse, die sich über die Lebensdauer bedingt durch Temperaturwechselbelastungen einstellen, entgegengewirkt werden. Eine saugseitige, radiale Verrippung des Schildes des Filtereinsatzes, welches die Umpumpdruckkammer abschließt und sich sogar bis über den Dichtkragen erstreckt, kann diesen Effekt noch positiver beeinflussen und so über die gesamte Betriebszeit konstant geringe Leckströme garantieren und die Hauptfunktionen Abpumpen und Umpumpen funktionsgerecht über die Lebensdauer der Waschmaschine sicherstellen.The pumping system sealed according to the invention can be more reliable over the entire operating time (service life). For example, in the embodiment in which the double (axially and radially) acting seal is prestressed, not only can manufacturing tolerances be larger, but relaxation processes of plastics for the filter insert or the pump housing can also occur over the service life set by temperature change loads, can be counteracted. A suction-side, radial ribbing of the shield of the filter insert, which closes the pumping pressure chamber and even extends beyond the sealing collar, can influence this effect even more positively and thus guarantee constantly low leakage currents over the entire operating time and the main functions of pumping and pumping over the service life of the Ensure washing machine.
Ein zusätzlicher positiver Nebeneffekt ist, dass sich durch die Reduzierung des Leckstroms zwischen Druck- und Saugkammer das Risiko reduziert, dass die Pumpen über die Betriebszeit (Lebensdauer) verflusen. Denn Flusen, die bereits die Druckkammer erreicht haben, werden so zuverlässiger ab- oder umgepumpt, ohne durch den Leckstrom nochmals in die Saugkammer zu gelangen und sich einer Doppelförderung auszusetzen, welche ein höheres Verflusungsrisiko für die Pumpen darstellt. Das funktionssicherere Abschließen des Dichtspalts lässt ein Anhaften von Flusen an der Spalt- bzw. Dichtungsgeometrie kaum noch zu, was bei einer eindimensionalen Spaltdichtung deutlich risikobehafteter ist, wie experimentelle Untersuchungen der Erfinder gezeigt haben.An additional positive side effect is that by reducing the leakage flow between the pressure and suction chambers, the risk of the pumps becoming fluffy over the operating time (lifetime) is reduced. This is because fluff that has already reached the pressure chamber is pumped out or circulated more reliably without getting into the suction chamber again through the leakage flow and being exposed to a double pump, which poses a higher risk of fluffing for the pumps. Closing off the sealing gap in a more functionally reliable manner hardly allows fluff to adhere to the gap or seal geometry, which is significantly more risky in the case of a one-dimensional gap seal, as experimental investigations by the inventors have shown.
Nicht einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei wird Bezug genommen auf die
-
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß verwendeten Pumpengehäuses mit daran angeschlossenem Abpumpmotor und Umpumpmotor; -
2 - a) eine perspektivische Ansicht eines Abpump/Umpumpmotors mit einem Laufrad;
- b) eine Seitenansicht des Abpump/Umpumpmotors von a);
-
3 - a) eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß verwendeten Filtereinsatzes;
- b) eine weitere perspektivische Ansicht dieses erfindungsgemäß verwendeten Filtereinsatzes;
-
4 - a) eine Seitenansicht eines mit einem zu öffnenden Schraubverschluss versehenen im Wesentlichen zylindrischen nicht gemäß der Erfindung verwendeten Filtereinsatzes, bei welchem ein Schild ohne Labyrinthdichtung verwendet wird;
- b) eine Seitenansicht eines mit einem zu öffnenden Schraubverschluss versehenen zylindrischen Filtereinsatzes in einer erfindungsgemäß verwendeten Ausführungsform, bei welcher ein Schild mit einer Labyrinthdichtung verwendet wird;
-
5 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Verschluss, einen Filtereinsatz, die gemeinsame Saugkammer und durch die Druckkammer der Abpumpe; -
6 eine Seitenansicht eines Umpumpsystems mit einem demontierten Umpumpmotor, um die Spaltgeometrie zwischen Pumpengehäuse und Filtereinsatz darzustellen; -
7 eine Schnittansicht durch ein Umpumpsystem, bei dem die Abpumpdruckkammer einen relativ kleinen Winkel α zur Saugkammer aufweist, um eine noch bessere Abdichtung zwischen Saugkammer und Umpumpdruckkammer zu erreichen. -
8 eine Labyrinthdichtung, insbesondere mit einer links gezeigten zweistufigen Labyrinthdichtung sowie einer rechts gezeigten dreistufigen Labyrinthdichtung.
-
1 a perspective view of a pump housing used according to the invention with pumping motor and pumping motor connected thereto; -
2 - a) a perspective view of a pump-out / pump-over motor with an impeller;
- b) a side view of the pump-out/pump-out motor of a);
-
3 - a) a perspective view of a filter insert used according to the invention;
- b) another perspective view of this filter insert used according to the invention;
-
4 - a) a side view of a substantially cylindrical filter cartridge provided with an openable screw cap not used according to the invention, in which a shield without a labyrinth seal is used;
- b) a side view of a cylindrical filter cartridge provided with an openable screw cap in an embodiment used according to the invention, in which a shield with a labyrinth seal is used;
-
5 a vertical longitudinal section through a closure, a filter cartridge, the common suction chamber and through the pressure chamber of the exhaust pump; -
6 a side view of a pumping system with a dismantled pumping motor to show the gap geometry between the pump housing and the filter insert; -
7 a sectional view through a pumping system in which the pumping pressure chamber has a relatively small angle α to the suction chamber in order to achieve an even better seal between the suction chamber and the pumping pressure chamber. -
8th a labyrinth seal, in particular with a two-stage labyrinth seal shown on the left and a three-stage labyrinth seal shown on the right.
Die in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Pumpengehäusepump housing
- 22
- Abpumpstutzenpump out socket
- 33
- Umpumpstutzenpump-over connection
- 44
- Ansaugstutzenintake manifold
- 55
- Abpumpmotorpump motor
- 66
- Umpumpmotorcirculating motor
- 77
- Zu öffnender Schraubverschluss; abnehmbare VerschlusskappeOpenable screw cap; removable cap
- 88th
- Im Wesentlichen zylindrischer FiltereinsatzEssentially cylindrical filter cartridge
- 99
- Öffnung; UmpumpöffnungOpening; pump-over opening
- 10 Im10 im
- Wesentlilchen zylindrische SaugkammerEssential cylindrical suction chamber
- 1111
- Abpumpdruckkammerpump-down chamber
- 1212
- Umpumpdruckkammerpump pressure chamber
- 1313
- Zweistufige LabyrinthdichtungTwo-stage labyrinth seal
- 1414
- Dreistufige LabyrinthdichtungThree-stage labyrinth seal
- 1515
- Erstes Ende (des im Wesentlichen zylindrischen Filtereinsatzes)First end (of the substantially cylindrical filter cartridge)
- 1616
- Zweites Ende (des im Wesentlichen zylindrischen Filtereinsatzes)Second end (of the substantially cylindrical filter cartridge)
- 1717
- Abpumpdichtung; Tellerfederpump out seal; disc spring
- 1818
- SchildSign
- 1919
- Verbindungsbereichconnection area
- 2020
- Labyrinth-DichtungLabyrinth seal
- 2121
- Erste Stufe der Labyrinth-DichtungFirst Stage of the Labyrinth Seal
- 2222
- Zweite Stufe der Labyrinth-DichtungSecond Stage of the Labyrinth Poetry
- 2323
- Dritte Stufe der Labyrinth-DichtungThird Stage of the Labyrinth Poetry
- 2424
- Abpumpmotorwellepump motor shaft
- 2525
- Filtereinsatzachsefilter insert axis
- 2626
- Umpumpmotorwellepump motor shaft
- 2727
- Laufrad von Umpumpmotor bzw. AbpumpmotorImpeller of pump-over motor or pump-out motor
- 2828
- Führungsstegguide bar
- 2929
- Axiale Verspannung durch (schraubbare) VerschlusskappeAxial tension by (screwable) cap
- 3030
- Resultierende AnpresskraftResulting contact pressure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102016210320 A1 [0003]DE 102016210320 A1 [0003]
- DE 102018206364 A1 [0004]DE 102018206364 A1 [0004]
- DE 102016212478 A1 [0005]DE 102016212478 A1 [0005]
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