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Pump- und Umsteuereinrichtung für den Flüssigkeitsumlauf bei automatischen
Waschmaschinen Die Erfindung betrifft eine Pump- und Umsteuereinrichtung für den
Flüssigkeitsumlauf bei automatischen Waschmaschinen.
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Es ist eine automatische Waschmaschine mit einer Pumpeinrichtung bekannt,
mit der es möglich ist, die Waschflüssigkeit aus dem Waschbehälter zu einem Speicherbehälter
oder zu einem Abfluß und vom Speicherbehälter zum Waschbehälter zurückzufördern
und die Waschflüssigkeit während des Waschens auch im Umlauf zu bewegen. Zu diesem
Zweck sind zwei Pumpen und zwei gesonderte Antriebsmotoren vorgesehen. Die eine
Pumpe dient ausschließlich dazu, um Waschflüssigkeit aus dem Waschbehälter in den
Ablauf bzw. den Speicherbehälter zu fördern, während die andere Pumpe in umgekehrter
Förderrichtung wirksam ist. Bei einer anderen automatischen Waschmaschine ist nur
eine einzige, von einem Motor angetriebene Pumpe vorgesehen. Um wahlweise Waschflüssigkeit
von einem Speicherbehälter in das Waschgefäß bzw. in umgekehrter Richtung zu fördern
bzw. aus dem Waschgefäß in einen Abfluß zu pumpen, ist eine aus fünf Ventilen bestehende
Ventileinrichtung vorgesehen, welche die verschiedenen Verbindungswege herzustellen
gestatten.
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Es ist weiter eine Pumpe für Waschmaschinen bekannt, mit der die Waschflüssigkeit
in zwei verschiedene Richtungen gefördert werden kann, und zwar dadurch, daß auf
die Pumpe ein Umsteuerungskasten aufgesetzt ist. In diesem ist ein in zwei Stellungen
bringbarer Drehschieber angeordnet, mit dessen Hilfe die Anschlußleitungen an Saug-
und Druckseite der Pumpe vertauscht werden können.
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Zur Bewältigung eines vielseitigen Förderprogramms in automatischen
Maschinen, wie es oben mit der zuerst genannten bekannten Waschmaschine erläutert
wurde, und zwar mit einfacheren Mitteln, als dies bisher möglich war, sieht die
Erfindung vor, daß bei einer stets in gleicher Richtung umlaufenden Pumpe mit Umsteuereinrichtung
für zwei entgegengesetzte Strömungsrichtungen auf die Pumpenradwelle ein zweites
Pumpenrad mit gesondertem Gehäuse aufgesetzt ist, die Leitung vom Waschbehälter
einen Verteiler zu beiden Pumpen besitzt und vor dem Verteiler ein Rückschlagventil
angeordnet ist. Für beide Pumpenräder ist nur ein gemeinsamer Antriebsmotor notwendig.
Das mit der Umsteuereinrichtung - zusammenarbeitende Pumpenrad dient dazu, die Waschflüssigkeit
aus dem Waschbehälter in einen Abfluß oder einen Laugenspeicher und zurück zu fördern,
während das zweite Pumpenrad für die Aufrechterhaltung eines Umlaufs der Waschflüssigkeit
während des Waschvorganges sorgt. Zur Steuerung der verschiedenen Fördervorgänge
innerhalb des Gesamtprogramms sind lediglich die Umsteuereinrichtung und ein von
der Flüssigkeit selbst gesteuertes Rückschlagventil notwendig. Es wird dabei gleichzeitig
die Sperrwirkung des ständig umlaufenden ersten Pumpenrades während des Flüssigkeitsumlaufes
beim Waschvorgang in vorteilhafter Weise ausgenutzt.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt in Vorderansicht ein automatisches Waschmaschinensystem
zusammen mit einem zweiteiligen Spülbecken, das es ermöglicht, die Waschflüssigkeit
abzulassen
oder diese zwischen den verschiedenen Waschvorgängen zu speichern; F i g. 2 ist
ein in größerem Maßstabe gezeichneter senkrechter Schnitt durch das Pumpenaggregat
sowie die das Pumpsystem ergänzenden Leitungen und Ventile.
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F i g. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 2 und
läßt das Innere der oberen Pumpe sowie die Konstruktion des Steuerventils erkennen,
wobei ein Teil des Ventils weggenommen ist; F i g. 4 ähnelt F i g. 3, doch ist hier
auch der in F i g. 3 weggenommene Teil dargestellt.
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F i g. 1 zeigt eine automatische Waschmaschine 10
mit Wasch-,
Spül- und Schleuderprogramm. Neben bekannten Vorrichtungen zum Einlassen von Frischwasser
ist in bekannter Weise ein Anschluß 51 vorgesehen, mit dem die Waschflüssigkeit
über ein Zweiwegeventil 52 wahlweise über eine Leitung 54 in einen Abfluß D bzw.
über eine Leitung 53 in einem Laugenspeicher 47 bzw. von diesem Laugenspeicher in
die Waschmaschine zurückgeleitet werden kann.
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Die Waschmaschine weist in bekannter Weise einen Laugenbehälter
12 auf, in der ein Wäschebehälter 14 fest oder drehbar gelagert ist. Beide
Teile sind in F i g. 2 nur schematisch angedeutet. Weiterhin ist ein Antriebsmotor
(nicht gezeigt) vorgesehen, der unter anderem auch eine Laugenpumpe 50 über
den Riemen 38 und Riemenrad 60 antreibt.
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Das Pumpengehäuse besteht im wesentlichen aus einem oberen Teil 58
und einem unteren Teil 57.
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Im Oberteil 58 des Pumpengehäuses ist eine Pumpe 113 mit einer schneckenförmigen
Pumpkammer 61 angeordnet, in der sich ein Flügelrad 62 (F i g. 2) dreht, das auf
der über die Riemenscheibe 60 angetriebenen Welle 59 sitzt. Das Oberteil
58 des Gehäuses- umfaßt ferner in einem Ansatz die Lager 64 für die Welle
59 und eine Umsteuereinrichtung 66. Die Pumpkammer 61 steht über einen Auslaß 75
(F i g. 3) mit der Umsteuereinrichtung 66 in Verbindung. Eine weitere Verbindung
besteht zwischen der Umsteuereinrichtung 66 und der Pumpenkammer 61 im Bereich der
ringförmigen Ansaugöffnung 76 der Pumpe.
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An die Umsteuereinrichtung 66 sind zwei Anschlußstutzen 78 und 79
angeschlossen. Der Anschluß 78 führt über die Leitung 49 zu einem Verteiler 136,
während der Anschluß 79 mit der in F i g. 1 gezeigten Förderleitung 51 verbunden
ist. Weiter ist in dieser Umsteuereinrichtung 66 ein Ventil 80 drehbar gelagert,
das zwischen zwei durch Ventilsitzflächen 84 und 86 begrenzten Stellungen verschwenkt
werden kann.
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Bei der in F i g. 3 gezeichneten Stellung des Ventils 80 berührt
diese die Schultern 84, 84, so daß die Leitung 79 mit dem Einlaßraum 76 in
Verbindung steht. Gleichzeitig ist die Leitung 78 mit dem Auslaßabschnitt
75 der schneckenförmigen Pumpkammer 61 verbunden.
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Wenn man das Ventil 80 in die zweite Winkelstellung bringt,
bei der ihre Kanten an den Schultern 86, 86 anliegen, sind die Leitung 78 mit dem
Einlaßraum 76 und gleichzeitig der Auslaßabschnitt 75 der schneckenförmigen Pumpkammer
61 mit der Leitung 79 verbunden.
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Um eine gegenseitige Abdichtung der durch die Bewegung des Ventils
80 hergestellten getrennten Strömungswege zu gewährleisten, damit keine Kurzschlußwege
für das c(ie Pumpenleituhgen 78 und 79 passierende Strömungsmittel vorhanden sind,
wird ein gesondert einsetzbares Urfflenktei190 verwendet, dessen Ausbildung aus
F i g. 3 äeutlich wird. Dieses Umlenkteil umfaßt eine gekrümmte Wald,
91 als Begrenzung für den sich mit der Einlaßöffnüng 'des Flügelrades 62
deckenden Einlaßraum 76, sowie auf entgegengesetzten Seiten der gekrümmten Wand
liegende sektorförmige Abschnitte 92 und 93
(F i g. 4), die jeweils
diejenigen Abschnitte des Auslaßraums 75, die voneinander getrennt werden müssen,
abdecken. An seiner Innenfläche trägt das Umlenkteil 90 Rippen, die Auflageflächen
94, 94 und 96, 96 bilden, an die sich die jeweils benachbarten Kantenabschnitte
des Ventils 80 anlegen können. Ferner trägt das Umlenkteil 90 ein Teil 97 mit einem
nach oben wägenden Ansatz, das die Aufgabe.--hat, den Auslaßäbschnitt 75 der schneckenförmig
Pumpkammer 61 von deren Einläßabschnitt zu trennen. In dem Ansatz 97 ist
eitre Entlastungsbohrung 98 vorgesehen.
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Die Welle 81 des Ventils 80 ragt aus dem Gehäuse 58 heraus und steht
mit einer Hebeleinrichtung 186 in Verbindung, über welche die Verstellung der Ventilklappe
vorgenommen werden kann. Die Einzelheiten dieser Einrichtung sind zum Verständnis
der Erfindung nicht notwendig, so daß auf eine weitere Darstellung verzichtet werden
kann.
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Unmittelbar unterhalb des Gehäuseoberteils 58 ist das mit ihm
unter Zwischenschaltung einer Dichtung bzw. Trennwand 120 verspannte Gehäuseunterteil
57 angeordnet. Dieses Gehäuseunterteil umfaßt eine torusförmige Kammer, in der ein
Flügelrad 112
(F i g. 2) einer zweiten Pumpe 115 angeordnet ist; das
mit der gemeinsamen Antriebswelle 59 verbunden ist, die auch das obere Flügelrad
62 für die zuerst beschriebene Pumpe trägt. Wenn sich die gemeinsame Welle
59 dreht; drehen sich das obere Flügelrad 62 und das untere Flügelrad 112
somit in der gleichen Richtung.
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Während die Waschflüssigkeit die obere Pumpe wahlweise in der einen
oder anderen Richtung passieren kann, wobei die Strömungsrichtung durch die Stellung
des Ventils 80 bestimmt wird, wird die untere Pumpe nur in einer Richtung
durchströmt. Die Flüssigkeit gelangt durch die zentrale Einlaßöffnung
124 in die untere Pumpe. Aus'-dieser Pumpe tritt die Flüssigkeit durch den
Kanal 126 aus, der sich von dem unteren torusfönnigen Gehäuse 57 aus
tangential erstreckt und gelangt von dort in die Druckleitung 128.
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Die Druckleitung 128 der unteren Pumpe 115
führt, wie
in F i g. 2 angedeutet, zu einem Filter 134, von dem die Flüssigkeit wieder in den
Waschbehälter 14 gelangen kann.
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Die Ansaugleitung 132 der unteren Pumpe 115 führt zu einem Verteiler
136, von dem aus eine Leitung 49 zu der ersten Pumpe 113 führt,
und zwar zu dem Anschluß 78. Der Verteiler 136 ist außerdem an den Abfluß
138 des Laugenbehälters 12 angeschlossen. Der Verteiler 136 liegt
etwa in der Mitte zwischen dem Abfluß des Laugenbehälters 12 und dem Anschluß 78
der oberen Pumpe 113. Der Verteiler 136 ist so angeordnet, daß die Saugleitung 132
der unteren Pumpe 115 von oben her (bei 142) in -den Verteiler einmündet.
Hierdurch wird ermöglicht, daß -die Flüssigkeit in dem Hauptteil 144 des V«-teilers
136
längs der geneigten Verbindungsleitung 140 nach unten strömt, ohne in die Saugleitung
132 einzutreten. Wenn Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter abläuft, strömt sie somit
durch die Leitung 140 nach unten, ohne sie durch den Stutzen 142 zu verlassen, es
sei denn, daß der untere Abschnitt 140 der Leitung dadurch verschlossen ist, daß
sich das Ventil 80 in einer Stellung befindet, bei der die Leitung 140 die
Druckleitung der oberen Pumpe 113 bildet.
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Der Verteiler 136 ist ferner mit einem Rückschlagventi1146 ausgerüstet,
das an der oberen Kante des Verbindungsstücks bei 148 zwischen dem Laugenbehälter
12 und dem Anschluß der Ansaugleitung 132 der unteren Pumpe 115 angelenkt ist. Längs
der inneren Umfangsfläche des Anschlußstücks 136 erstreckt sich oberhalb des Rückschlagventils
ein ringförmiger Steg 150, an den sich die herunterhängende Ventilklappe
146 anlegen kann und das Zurückströmen der Flüssigkeit zu der Waschmaschine
verhindert wird, wenn die Flüssigkeit in dieser Richtung strömt. Wenn die Flüssigkeit
dagegen aus der Wanne zu der unteren Pumpe 115 strömt, wird das Ventil
146 durch sein Eigengewicht und den Flüssigkeitsstrom geöffnet.
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Der Strömungsweg des den Laugebehälter 12 verlassenden Wassers
ist in F i g. 2 durch in Vollinien gezeichnete Pfeile 152 verdeutlicht. Wenn das
Ventil 80 so eingestellt ist, daß die Ausgangsleitung 140 die Druckleitung
der oberen Pumpen 113 bildet, dann kann die aus dem Laugenbehälter kommende Flüssigkeit
(Pfeile 152) nicht durch die Ansaugleitung 140 strömen, um in die obere Pumpe 113
zu gelangen, sondern fließt nach außen durch die Ansaugleitung 132 zur unteren Pumpe
115 und wird durch diese über die Austrittsleitung 128 nach oben gefördert, so daß
sie durch den Filter 134 im oberen Teil der Waschmaschine geleitet wird. Wenn das
Ventil 80 dagegen seine andere Stellung einnimmt, so daß die Flüssigkeit
in der gewöhnlichen Richtung durch dei obere Pumpe 113 strömen kann, so wird die
Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter an dem Auslaß 142 des Verbindungsstücks 136 vorbei
durch die Ansaugleitung 140 nach unten strömen. Beim normalen Betrieb der Pumpe,
und wenn sich das Ventil 80 in seiner normalen Stellung befindet, strömt
die den Laugenbehälter verlassende Flüssigkeit somit durch die Ansaugleitung
49, 140 zu der oberen Pumpe 113, um über den Stutzen 79 und durch die Förderleitung
51 (F i g. 1) wieder abgegeben zu werden.
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Wenn das Ventil 80 so eingestellt ist, daß eine Umsteuerung
der Pumpe 113 erfolgt, wenn in dem Laugenspeicherbehälter Flüssigkeit vorhanden
ist, und wenn ferner das Zweiwegeventi152 die richtige Stellung einnimmt, wird die
Flüssigkeit über die Förderleitung 51 und den Stutzen 79 angesaugt und über den
Stutzen 78 und die Leitung 49 der oberen Pumpe 113 längs des in F i g. 2 durch gestrichelte
Pfeile 154 angedeuteten Strömungsweges nach oben gepumpt. Die nach oben strömende
Flüssigkeit wird das Rückschlagventil 146 schließen und daher nicht nach oben zu
dem Laugenbehälter 12 der Waschmaschine, sondern über die Ansaugleitung 132 zu der
unteren Pumpe 115 strömen, wie es durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist,
um dann nach oben gefördert und über den Filter 134 im oberen Teil der Maschine
zugeführt zu werden. Man könnte das Rückschl#VentÜ146 auch fortlassen, um beim Zurtickpdmpen
der Flüssigkeit aus dem Laugenspeieher eine schnellere Füllung des Laugenbehälters
12'=.dnrch, trug v `ä:p Flüssigkeit auch durch den Auslaß, des Laugenh'ehälter's
zu erhalten. Es wird `jedoch bevörzitgf; . die gesamte Lauge über den Filter
134 in-deli Läugenbehälter 12
zurückzupumpen.
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Es ist ersichtlich, daß sich drei Kombinationen von Flüssigkeitsströmen
erzielen lassen, während die Pumpe stets in der gleichen Richtung umläuft. Bei der
ersten Kombination ist das Ventil 80, wie oben beschrieben, so eingestellt,
daß die obere Pumpe 113 umgesteuert wird. Wenn an der Austrittsleitung
51
der oberen Pumpe keine Flüssigkeit zur Verfügung steht, wird diese Pumpe
umlaufen, ohne Flüssigkeit zu fördern, doch wird sie verhindern, daß Flüssigkeit
in die obere Pumpe 113 eintritt. Die Flüssigkeit strömt dann aus dem Laugenbehälter
12 längs des durch die Pfeile 152 bezeichneten Weges ab, und da sie entgegen der
Wirkung des umlaufenden Pumpenläufers nicht durch die Leitung 49 in die obere
Pumpe eintreten kann, strömt sie durch die Ansaugleitung 132 zu der unteren Pumpe,
um durch diese umgewälzt und dem Filter zugeführt zu werden.
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Bei der durch das Pumpenaggregat ermöglichten zweiten Kombination
befindet sich das Ventil 80 ebenfalls in der Stellung, bei der die Umsteuerung erfolgt,
doch es steht Flüssigkeit für die Förderleitung 51 zur Verfügung. Das Flügelrad
62 der oberen Pumpe wird dann Flüssigkeit über die Leitung 51 ansaugen und sie durch
die Leitung 49 nach oben fördern, wobei das Rückschlagventil146 geschlossen wird,
so daß die Flüssigkeit nach unten zu der unteren Pumpe 115 gefördert wird.
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Die dritte Kombination von Strömungswegen erhält man, indem man das
Ventil 80 so einstellt, daß die obere Pumpe 113 in Vorwärtsrichtung
wirksam wird. Die dann aus dem Laugenbehälter 12 ablaufende Flüssigkeit wird dann
an dem Auslaß 142 des Verbindungsstücks 136 vorbeiströmen und nicht in die Ansaugleitung
132 der unteren Pumpe 115
eintreten, sondern sie wird über die Ansaugleitung
49 zu der oberen Pumpe 113 strömen, um über die Förderleitung 51 abgegeben zu werden,
von wo aus die Flüssigkeit entweder über die Leitung 53 (F i g. 1) zu dem Laugespeicherbehälter
oder über die Leitung 54 zu dem Ablauf gefördert wird, was sich jeweils nach der
Stellung des Zweiwegeventils 52 richtet.