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Waschmaschine In der Technik allgemein und insbesondere bei Wasch-
oder Spülautomaten tritt vielfach die Aufgabe auf, nacheinander verschiedene Gefäße
mit einer gleichartigen Flüssigkeit zu füllen oder diese Flüssigkeit aus den Gefäßen
abzupumpen. Bei automatisch gesteuertem Programmablauf solcher Anordnungen ist es
bekannt, für die einzelnen, nacheinander einzuschaltenden Flüssigkeitswege verschiedene
unabhängig voneinander zu betätigende Ventile mit jeweils jedem Ventil zugeordnetem
besonderem Betätigungsmechanismus zu verwenden. Bei Waschautomaten werden in einer
jetzt vielfach angewendeten Ausführung beispielsweise für das Einspülen von vier
verschiedenen Waschmitteln und für das Entleeren des Laugenbehälters insgesamt sechs
elektromagnetisch betätigte, in den Flüssigkeitswegen angeordnete Ventile verwendet.
Es ist auch bekannt, in solchen Anlagen hydraulisch betätigte Ventile zu verwenden,
bei denen die Steuerung der die Druckenergie führenden Arbeitsflüssigkeit durch
elektromagnetisch erregte Hilfsventile durchgeführt wird. Auch bei dieser Anordnung
aber ist für jeden der verschiedenen Strömungswege je ein besonderes Ventil erforderlich.
Die für die Lösung der eingangs geschilderten Aufgabe benötigten elektromagnetischen
Ventile sind deswegen verhältnismäßig teuer, weil diese Ventile sehr dicht schließen
müssen, um ein vorzeitiges Naßwerden der bereitgestellten Waschmittel in Pulverform
zu vermeiden. Diese würden nämlich sonst vor dem Einschlemmen verhärten und dann
nicht mehr eingespült werden können oder sogar durch Verstopfung zu Funktionsstörungen
führen. Außerdem müssen die Querschnitte solcher Ventile verhältnismäßig groß sein,
weil bei Anwendung eines druckempfindlichen Vorwärmers nur geringe Durchströmwiderstände
zulässig sind. Diese Bedingung verlangt wiederum große und damit teuere Elektromagnete.
Es kommt hinzu, daß das Laugenablaßventil absolut unempfindlich gegen Verschmutzungen
durch Waschmittelreste, Schmutzteilchen, Stoffabrieb und kleinere Formkörper, wie
Knöpfe und anderes, sein muß. Auch hierdurch ist eine sehr stabile Konstruktion
des Ventils mit großem Querschnitt, großen Betätigungskräften und entsprechend teuren
Elektromagneten erforderlich.
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Es ist ferner bei industriellen Reihenwaschanlagen, bei denen eine
Gruppe von Waschmaschinen zu einer Arbeitseinheit in Form eines Waschkarussells
zusammengefaßt ist, wobei jede einzelne Maschine nacheinander Arbeitskontakte durchläuft
und worin zu irgendeinem Zeitpunkt die Arbeitstakte aller Maschinen gerade ein Gesamtwaschprogramm
repräsentieren, bekannt, einen Ventilblock vorzusehen, mit dessen Hilfe bei jedem
Umschalten der Einzelmaschinen auf den nächsten Teilabschnitt des Waschprogramms
die notwendigen Verbindungen der Flüssigkeitsleitungen hergestellt werden. Schließlich
sind aus verschiedenen Gebieten der Technik Ventile bekannt, die wahlweise einen
von zwei Leitungszügen einzuschalten gestatten.
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Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine, insbesondere Waschautomat,
bei dem die Zuführung der Waschflüssigkeit über mehrere parallel geschaltete Zulaufleitungen
zum Waschbehälter erfolgt und bei dem in einzelnen oder mehreren Zulaufleitungen
Waschmitteleinspüldosen angeordnet sind. Sie hat zur Aufgabe, Anordnungen dieser
Art wesentlich zu vereinfachen. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung die von
der Flüssigkeitsquelle kommende Zulaufleitung an dem verstellbaren Teil eines an
sich bekannten Ventilblocks angeschlossen, und dieser Teil ist von einem Antriebsorgan
gemäß einem gewünschten zeitlichen Ablauf mechanisch verstellbar, vorzugsweise verdrehbar,
wodurch die Zulaufleitungen nacheinander mit einer der parallelen, an dem feststehenden
Teil des Ventilblocks angeschlossenen Zulaufleitungen zum Waschbehälter verbunden
wird.
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Auf diese Weise kommt man bei einem Waschautomaten, bei dem mehrere
parallel liegende Zulaufleitungen vorhanden und in denen zum Teil Waschmitteleinspüldosen
angeordnet sind, mit nur einem mechanisch zu betätigenden Ventil aus. Dadurch wird
der Aufbau einer solchen Maschine wesentlich einfacher, leichter und billiger.
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Besonders einfach wird die Anordnung, wenn man das Antriebsorgan des
verstellbaren Teils des Ventilblocks als Schrittschaltwerk ausbildet. Man kann hierbei
mit jeweils gleich großen Antriebsimpulsen den
verstellbaren Teil
aus einer Arbeitsstellung in die andere drehen. Die Aufteilung der Arbeitsschritte
kann dabei so sein, daß mehrere Fortschaltschritte von einer Arbeitsstellung des
Mehrfachventils bis zur nächsten Arbeitsstellung durchlaufen werden. Eigne bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung ergibt sich jedoch, wenn man das Schrittschaltwerk
so ausführt, daß der Ventilblock bei jedem Schaltschritt von einer Arbeitsstellung
in die nächste Arbeitsstellung gedreht wird.
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Das Antriebsorgan des Ventilblocks kann beispielsweise ein Elektromagnet
sein, der vom Programmsteuergerät des: Automaten seine Verstellimpulse jeweils zu
den gewünschten Zeitpunkten bekommt. Eine besonders vorteilhafte und billige Antriebskraft
für den Ventilblock kann man bekommen, wenn man ihm einen hydraulischen Antrieb
zuordnet. Man kann nämlich in diesem Fall die Verstellung des Ventilblocks unmittelbar
durch den Druck des von dem Mehrfachumschaltventil zu steuernden strömenden Mediums
betätigen. Eine einfache und betriebssicher arbeitende Einrichtung für einen solchen
hydraulischen Antrieb des Mehrfachventils ergibt sich, wenn man im Zuge der Zuflußleitung
zum Ventilblock ein entsprechend dem Fortschaltrhythmus vorzugsweise elektromagnetisch
betätigtes Ventil und ein im Strom des Mediums dahinterliegendes Überdruckventil
anordnet, wobei man dann an den zwischen diesen beiden Ventilen liegenden Leitungsteil
das vom Druck des Mediums bewegte Antriebsorgan anschließt. Dieses Antriebsorgan
selbst kann durch einen in einem Zylinder hin- und herbeweglich angeordneten Kolben
gebildet sein. Man kann dafür aber auch einen das Steuermedium nach außen hin voll-.kommen
abschließenden beweglichen Balg anwenden. Durch die Verwendung einer solchen hydraulischen
Steuerung in Verbindung mit dem Mehrfachumschaltventil läßt sich, verglichen mit
den bisher verwendeten elektromagnetisch gesteuerten Einzelventilen, erheblich an
Kosten sparen, weil bei der neuen Anordnung nunmehr die Ventilbetätigungsarbeit
nicht durch Magnethubarbeit, sondern durch billige Druckwasserarbeit geleistet wird,
die ohnehin für automatische Waschmaschinen, Geschirrspüler usw. zur Verfügung stehen
muß.
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An dem Ventilblock des Mehrfachventils können beispielsweise die einzelnen
Wasserleitungen angeschlossen sein, die zu verschiedenen nacheinander zu durchspülenden
Waschmitteleinspüldosen eines Waschautomaten gehören. Außerdem wird man bei diesen
Anordnungen an den Ventilblock noch eine Leitung anschließen, die zu einer für das
Entleeren des Laugenbehälters bestimmten Pumpe, insbesondere einer Wasserstrahlpumpe,
führt. Da bei dem automatischen Ablauf des Waschprozesses einer solchen Maschine
ein zeitlich nacheinander folgendes Einspülen von Waschmitteln und Entleeren des
Laugenbehälters durchzuführen ist, wird man die Anordnung so ausbilden, daß die
Wasserstrahlpumpe mehrere Anschlußstellen am Gehäuse des Ventilblocks besitzt, die
jeweils zwischen' den Anschlußstellen der zu den Einspüldosen führenden Leitungen
führen. Auf diese Weise folgt ganz zwangläufig auf jeden Schaltschritt des
Mehrfachventils, mit dem eine der Einspüldosen eingeschaltet worden ist, ein Schaltschritt,
bei dem dann die Lauge aus dem Laugenbehälter wieder abgepumpt wird. Das Antriebsorgan
des Mehrfachventils wird man bei einer solchen Anordnung vom Programmsteuergerät
des Waschautomaten steuern.
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Um zu verhindern, daß bei einem solchen Automaten. beispielsweise
durch kurzzeitigen Netzausfall während der Erregung des der hydraulischen Steuervorrichtung
zugeordneten Einlaßventils ein Außertrittfallen zwischen Programmsteuergerät und
Mehrfachventil eintreten kann, empfiehlt es sich, in der Anordnung gegenseitige
Verriegelungen zwischen dem Programmsteuergerät und dem Ventilblock vorzusehen,
die ein solches Außertrittfallen verhindern. Man kann zu diesem Zweck beispielsweise
eine mechanische Kopplung zwischen Ventilblock und Programmsteuergerät vorsehen,
die so arbeitet, daß das Programmsteuergerät um maximal einen Schaltschritt dem
Ventilblock vorauseilen kann, daß es dann aber vom Ventilblock mechanisch oder elektrisch
festgehalten wird. Dabei wird man dem Programmsteuergerät zwischen seinem Antrieb
und der Kontaktscheibe eine Rutschkupplung zuordnen, wobei die Achse des Ventilblocks
in eine entsprechende Mitnahmekupplung des Programmsteuergerätes eingreift, die
ein Mitnahmespiel von einem Schaltschrittwinkel aufweist. Mit diesen Mitteln kann
man jederzeit auch bei Störungen durch Ausfall des Speisenetzes für eine genaue
Übereinstimmung zwischen der Stellung des Programmsteuergerätes und des Mehrfachumschaltventils
sorgen.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In Fig. 1 ist schematisch eine Steuereinrichtung für einen Waschautomaten, der mit
vier Waschmitteleinspüldosen ausgerüstet ist, dargestellt. Wesentlich für diese
Einrichtung ist es, daß nur ein einziges, verhältnismäßig kleines elektromagnetisches
Hilfsventil erforderlich ist, das die als Druckenergie in der Hauswasserleitung
vorhandene und als Waschwasser ohnehin bei der Waschmaschine benötigte fremde und
billige Energiequelle benutzt, um mechanisch das Mehrfachumschaltventil schrittweise
weiterzuschalten und auf diese Weise den Programmablauf durchzuführen, ohne daß
die bisher für diesen Zweck verwendete Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen
erforderlich ist. Die Druckwasserleitung 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel
an diesem kleinen elektromagnetischen Hilfssteuerventil2 angeschlossen. Bei Erregung
und dementsprechender öffnungsstellung dieses Ventils tritt Druckwasser in die Leitung
3 und von dort in das als Federbalg ausgeführte hydraulische Arbeitsglied
4 ein. In der von der Leitung 3 abzweigenden Leitung 5 befindet sich das
mit einer Feder belastete Überdruckventil 6. Dieses Überdruckventil ist zunächst
geschlossen, und es baut sich gemäß Fig.2 zunächst ein gewisser Druck im Balg 4
auf und läßt diesen einen bestimmten Hub H ausführen. Durch diesen Hub wird über
ein Sperrgetriebe 7 die Betätigungsachse 8 des Mehrfachumschaltventils 9 um jeweils
einen Schritt weitergeschaltet. Wenn der Federbalg 4 den Hub H ausführt,
wird eine weitere Hubbewegung durch den Anschlag 31 mechanisch begrenzt, und der
Druck im Leitungsabschnitt 3, 4, 5 steigt weiter an, bis er den Ansprechdruck
des Überdruckventils 6 erreicht. Nunmehr öffnet sich das Ventil 6, und durch
die Leitung 10 gelangt jetzt das Wasser in den Zuflußanschluß 11 des Mehrfachumschaltventils
9. Durch den ersten Hub H des hydraulisch arbeitenden Gliedes 4 ist das Ventil
9 in eine solche Stellung gebracht worden, daß der Abflußanschluß 12 des
Mehrfachventils 9 mit dem
Zuflußanschluß 11 in Verbindung
tritt._ Das Wasser gelangt also durch Abflußanschluß 12 nd die Leitung
13 in die Waschmitteleinspüldose 14 und von dort aus in den Laugenbehälter
15. Sobald das Wasser im Laugenbehälter die gewünschte Höhe erreicht hat,
spricht ein Niveauregler, im Beispiel der Druckschalter 16, an und unterbricht den
Füllvorgang. Hierbei schließt sich das Ventil 2, der im Leitungsabschnitt
3, 4, 5 noch aufgebaute Überdruck gleicht sich z. B. durch eine definierte
geringe Undichtigkeit 6 cc allmählich aus, und der Federbalg geht z. B. infolge
der eigenen Elastizität in die Ruhelage zurück, und gleichzeitig gelangt das Sperrgetriebe
7 in die nächste Ausgangsschaltstellung.
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Wenn der Waschgang beendigt ist, erhält das Ventil 2 von dem in der
Figur nicht dargestellten Programmsteuergerät in an sich bekannter Weise zum zweiten
Male Spannung. Dadurch wird in der eben geschilderten Weise das Ventil 9 in die
nächste Schaltstellung gebracht, so daß nunmehr der Abflußanschluß 11 in Verbindung
steht. Das Wasser gelangt nunmehr, also nach dem Ansprechen des Überdruckventils
6, durch die im Gehäuse 32 des Mehrfachventils angeordnete Ringleitung
33 und die daran angeschlossene Leitung 18 in die am Boden des Laugenbehälters
15 eingebaute Wasserstrahlpumpe 19. Dadurch wird der Laugenbehälterinhalt von der
Pumpe 19 über das Steigrohr 20 zum Abfluß 21 gefördert und der Behälter 15 somit
entleert.
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In der eben geschilderten Weise wird der Laugenbehälter 15 abwechselnd
durch die verschiedenen Waschmitteleinspüldosen 14, 23, 26 und
27 hindurch" gefüllt bzw. durch die Wasserstrahlpumpe 19 entleert. Der Abflußanschluß
12 am Ventilgehäuse führt also zur Einspüldose 14, der Abflußanschluß
22 zur Dose 23 und die Anschlüsse 24 und 25 zu den Dosen
26
und 27. Die Abflußanschlüsse 17, 28, 29 und 34 sind durch die Ringleitung
33 miteinander verbunden.
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Bei der geschilderten Anordnung könnte es vorkommen, daß z. B. durch
kurzzeitigen Netzausfall während der Dauer der Erregung des Einlaßventils
2
das Mehrfachumschaltventil9 bei Gleichstellung des Programmsteuergerätes
nach wiederkommender Spannung ein zweites Mal weitergeschaltet wird, so daß hierbei
das Ventil 9 schon einen Schaltschritt weiter verstellt würde, als es der Stellung
des Programmsteuergerätes entspricht. Beispielsweise könnte während des normalen
Programmablaufes der erste Einspülvorgang gerade begonnen haben, d. h., das Programmsteuergerät
hat erstmalig den Kontakt geschlossen, der dem Ventil 2 Spannung zuführt. Während
nun dieser Kontakt eine gewisse Zeit lang geschlossen bleiben muß, weil das Einspülen
eine entsprechende Zeit erfordert, möge die Stromversorgung ausfallen in dem Zeitpunkt,
wenn das Einspülen gerade begonnen hat, also, wenn das Ventil 9 schon in die dargestellte
Schaltstellung, welche dem ersten Einspülen mit der Dose 14 entspricht, geschaltet
worden ist. Bei dem Wegbleiben der Spannung schließt dann das Ventil 2, der
Federbalg 4 geht in die gezeichnete Nullstellung zurück, und wenn jetzt die
Netzspannung wiederkommt, wird das Ventil 9 in die nächste Schaltstellung weitergedreht,
die dem ersten Abpumpen der Lauge über die Leitung 17 entspricht, obwohl das Programmsteuergerät
noch in der Stellung steht, die dem ersten Einspülvorgang entspricht. Um dieses
Außertrittfallen zu vermeiden, kann man eine zwangläufig mechanische Kopplung zwischen
Ventil 9 und dem Programmsteuergerät vorsehen, die so wirkt, daß das Programmsteuergerät
dem Ventil 9 zwar um maximal einen Schritt vorauseilen kann, daß es dann aber vom
Mehrfachventil 9 mechanisch oder elektrisch festgehalten wird. Die Kopplung ist
weiterhin so ausgestaltet, daß das Ventil 9 bei einem unprogrammäßigen, also vorzeitigen
Weiterschalten nicht außer Tritt kommen kann, sondern daß es dann mechanisch zwangläufig
das Programmsteuergerät um diesen vorzeitig erfolgten Schaltschritt mitnimmt. Zu
diesem Zweck wird man die Anordnung vorzugsweise so ausbilden, daß sowohl das Mehrfachventil
9 als auch das Programmsteuergerät gleiche Gesamtumlaufwinkel und gleiche Einzelschaltschrittwinkel
haben. Man könnte das Außertrittkommen auch mittels entsprechender elektrischer
Verblockung erreichen, doch ist der vorgeschlagene mechanische Weg wesentlich weniger
aufwendig und vor allem funktionssicherer.
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Diese Kopplung kann man in einfacher Weise dadurch erreichen, daß
das Programmsteuergerät zwischen seinem Antrieb, der im allgemeinen ein Synchronmotor
ist, und der Kontaktscheibe eine Rutschkupplung besitzt und daß die Achse
3,5 des Mehrfachumschaltventils 9 gemäß Fig.2 mit ihrem unteren Kupplungsteil
36 in eine entsprechende Mitnahmekupplung 37 des Programmsteuergerätes 38 eingreift,
welche ein Mitnahmespiel von einem Schaltschrittwinkel aufweist: Nunmehr kann die
Achse des Ventils 9 auch einen in der Figur nicht dargestellten Handgriff mit Zeiger
bekommen, der über einer Kreisskala läuft und den Stand des Programmablaufs erkennen
läßt. Natürlich können Handgriff und/oder Zeiger auch auf der Achse des Programmsteuergerätes
sitzen. Mit einer solchen zusätzlichen Einrichtung ausgerüstet, kann man das Waschprogramm
auch von Hand abkürzen, abbrechen oder überhaupt beliebig verstellen, ohne daß der
erforderliche Schrittgleichlauf zwischen Umsteuerventil und Programmsteuergerät
38 gefährdet ist.