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Wäschebehandlungsmaschine mit mehreren Wasserzulaufwegen Zusatz zum
Patent . ... ... (P 17 60 646.1) Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Wäschebehandlungsmaschine
,mit mehreren von einem Magnetventil gespeisten, wahlweise ein-und aussehaltbaren
Wasserzulaufwegen für die Einspülung von Wasch- und Spülmitteln. Dabei sind die
Verzweigungsetellen vom Zulaufwasser durchströmte fluidmechanisch gesteuerte Organe,
deren Ausgängen voneinander getrennte Einspüldosen für Wasch-und Spülmittel zugeordnet
sind. Eine solche Vorrichtung ist einfach im Aufbau, arbeitet verschleißfrei und
sicher und benötigt nur kurzzeitig zuzuführende geringe Beträge an Steuerenergie.
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Gemäß der Erfindung wird der Gegenstand des Hauptpatents dadurch
weiter und vorteilhaft ausgebildet, daß eine mit drei Ausgängen versehene fluidmechanisch
steuerbare Verzweigungsstelle aus einer sich zu den Ausgängen erweiternden Umlenkkammer
besteht, an deren Ende zwei spitzwinkelige Keile angeordnet sind, die die in einer
etwa waagerechten Ebene liegenden Auslaufkanäle konstanten Querschnitts voneinander
trennen, Eine solche nach dem Prinzip eines Wandstrahlelements (Coanda-Effekt) arbeitende
Wasserweiche mit einem Zulaufkanal und drei Auslauskanalen wird bei der SrSinduag
für das wahlweise Ein- und Ausschalten der Wasserzulaufwege nicht von einem Hilfsniedium,
sondern vorn Arbeitemedium, dem für die Behandlung der Wäsche benötigten Wasser,
durchströmt und unterscheidet sich schon in seinen Abmessungen von bekannten fluidmechanischen
Steuerelementeno
Die für die Einspülung von Wasch- und Spülmitteln
vorgesehenen steuerbaren Wasserzulaufwege können so ausgelegt sein, daß die Verzweigungsstellen
von der gesamten Menge des für das Waschen und Spülen benötigten Zulaufwassers durchströmt
werden. Haushaltwaschmaschinen mit einem Fassungsvermögen von 4 bis 5 kg Wäsche
benötigen zwischen 20 und 50 l Wasser, die innerhalb von etwa 2 bis 5 Min. zugelaufen
sein sollen. Die Querschnitte der diese Wassermengen führenden Kanäle einer Verzweigungastelle
liegen deshalb in der Größenordnung von cm20 Eine einzige Verzweigungsetelle mit
drei Ausgängen nach der Erfindung erfüllt bei Waschmaschinen im allgemeinen für
die Zinspülung von Wasch- und Spülmitteln die- geforderten Aufgaben, so daß in den
meisten Fällen auf eine Hintereinanderschaltung mehrerer Wasserweichen verzichtet
werden kann. Sollten jedoch mehr als drei Ausgänge erforderlich sein, so lassen
sich Verzvveigungsstellen mit drei Ausgängen oder auch solche mit drei und zwei
Ausgängen miteinander kombinieren0 Eine Verzweigungsstelle nach der Erfindung keaan
vorteilhaft so ausgebildet sein, daß die Auslauföffnung des mittleren Auslaufkanals
höher liegt als die der seitlichen Kanäle. Durch den Aufbau der Verzweigungsetelle
mit ihrer sich zu den Ausgängen erweiternden Umlenkkammer wird sichergestellt, daß
bei eingeschaltetem Versorgungsstrom und Ansteuerung eines der beiden seitlicher
Auslaufkanäle im nichtangesteuerten anderen seitlichen Auslaufkanal durch Injektorwirkung
kein Tropfwasser austreten kanne Eine Schwelle oder entsprechende andere Erhöhung
des unteren Randes des mittleren Auslaufkanals verhindert auch ein Austreten von
Tropfwasser aus diesem mittleren Auslaufkanal.
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Wie auch bei bevorzugten Ausführungsformen des Hauptpatents, kann
bei der Erfindung den beiden seitlichen Auslaufkanälen je ein verschließbarer Steuerkanal
zugeordnet sein. Ein solcher Kanal ist z; B. mit einer Steuerleitung verbunden,
die in den Laugenbehält er der Waschmaschine führt und in entsprechender Höhe befestigt
ist. Steigt das Niveau der Waschflüssigkeit im Laugenbehälter über die Befestigungsstelle,
wird dadurch die Steuerleitung und damit der Steuerkanal der Verzweigungsstelle
verschlossen. Die Steuerleitung kann auch durch das Programmsteuergerät der Maschine
verschlossen werden. Bei eingeschaltetem Versorgungastrom bildet sich sodann in
diesem Steuerkanal ein Unterdruck aus, der den Versorgungsstrom an seine Seite zieht
und dort haften läßt. Die hierbei benötigte Steuerenergie ist sehr gering und wird
vom Versorgungsstrom selbst bereitgestellt0 Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung ist so aufgebaut, daß vor der sich envefternden Umlenkkammer ein Anlaufbereich
vorgesehen ist, der breiter ist als die Versorgungedüse der Verzweigungsstelle.
Der Querschnittssprung zwischen der Versorgungadüse und den Coandawänden des Anlaufbereichs
bewirkt eine äußerst geringe Umschaltzeit des Versorgungsstroies, wenn ein Steuersignal
vorliegt* Sind beide Steuerkanäle geöffnet, liegt also kein Steuersignal vor, wird
der Versorgungastrom nicht abgelenkt und gelangt durch den mittleren Auslaufkanal
in die zugeordnete Einspüldose bzw. unmittelbar in den Laugenbehälter. Der.Versorgungsstrom
kann ohne Unterbrechung auf jeden der drei Ausgänge gelenkt werden, indem entweder
auf den linken, den rechten oder keinen Steuerkanal ein Signal gegeben wird.
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Zur weiteren UntersttsuFg eines schnellen Schaltvorganges können bei
Ausführungsformen der Erfindung der Anlaufbereich und auch die Umlenkkammer unsymmetrisch
ausgebildet sein. Bei einer unsymnetrischen Ausbildung wird außerdem erreicht, daß
eine der
beiden Richtungen, in die der Versorgungsstrom umgelenkt
werden kann, wenn er nicht durch den mittleren Auslaufkanal strömen soll, als Vorzugsrichtung
angesteuert wird.
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Durch Umlenkkanäle, die zwischen dem Anlaufbereich und der Umlenkkammer
einmünden und parallel zu den Steuerkanälen auf der gleichen Seite der Verzweigungsstelle
geschaltet sein können, wird bei Vorzweigungsstellen nach der Erfindung die Injektorwirkung
und die Stabilität des einmal angesteuerten Zustandes in vorteilhafter Weise unterstütst.
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Der Abstand der beiden Keile von der Versorgungsdüse ist bei Ausführungsformen
der Erfindung mit und ohne Anlaufbereich vorteilhaft etwa gleich der Weite der Umlenkkammer
im Bereich der Keilspitzen. Ebenfalls zur Unterstützung der Injektorwirkung und
zur Stabilisierung des angesteuerten Zustandes können die Keilspitzen zum mittleren
Auslaufkanal ausgerundet sein.
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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung können die Versorgungsdüse,
die Ümlenkkammer und die Auslaufkahäle - gegebenenfalls auch der Anlaufbereich -
auch mit rechteckigem Querschnitt ausgerführt sein In Gegensatz zu Baufermen mit
Kreisquerschnitt ergibt sich durch unterschiedliche Höhen-Breiten-Verhältnisse dieser
Hohlräume eine weitere charakteristische Größe für die Dimensionierung.
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Die Höhe des Unterdruckes im nichtangesteuerten Kanal ist vom Öffnungswinkel
zwischen Soandawand und Symmetriecbene, der Ausbildung der Coandawände und den gesmetrischen
Abmessungen der Keile abhängig. Außerdem darf bei der Limensionierung einer Verzweigungsstelle
nach der Erfindung die Schwerkraft des durch sie strömenden Mediums, also des Wassers,
nicht unberücksichtigt bleiben. Durch die in der Erfindung vorgeschlagene Ausbildung
von
fluidmechanisch steuerbaren Verzweigungsstellen wird eine besonders günstige Anordnung
g der Einspülsysteme für Wasch-, Weichspül- bzwo Stärkemittol in Waschmaschinen
ermöglicht. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß das für die Vor- bzw.
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Hauptwäsche bzw. für das Spülen benötigte Wasser beim Durchströmen
der Verzweigungsstelle in dieser scharf und schnell in die Richtung der jeweiligoli
inspüldose umgelenkt wird. Außerdem kann ein Ausgang einer solchen Verzweigungsstelle
über besondere Leitvorrichtungen zu den Leitungsteilen führen, die im unteren Bereich
des Laugenbehälters der Maschine angeschlossen sind, Hierbei handelt es sich /j.
)3o um den Anschluß der Laugenpumpe, wo sich ein Sumpf bildet, imi dem sich Waschmittel
ansammeln kann, das beim Einspülen nicht gleichmäßig verteilt wurde. Ein auf diesem
Weg in den Laugenbehälter gelangender Flüssigkeitsstrom bewirkt, daß solche Waschmittel
aufgelockert und in der Lauge gut verteilt und gelöst werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung schematisch
dargestellt. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Baueinheit mit Magnetventil, Verzweigungsstelle
und Einspülschalen, Fig. 2 eine Verzweigungsstelle mit drei Ausgängen, Fig. 3 und
4 die Höhenlage der einzelnen Auslauföffnungen, Fig. 5 eine Verzweigungsstelle mit
drei Ausgängen und einem Anlaufbereich, Fig. 6, 7 und 8 Ausbildungen des Anlaufbereiches,
Fig. 9 und 10 Ausbildungen der an den Anlaufbereich anschließenden Umlenkkammer,
Fig. 11 eine besondere Ausbildung der Keilspitzen0 Bei der in Fig. 1 dargestellten
Baueinheit sind ein Magnetventil 1, eine als Verzweigungastelle mit drei Ausgängen
ausgebildete Wasserweiche 104 und Einspülschalen 11 12 und 13 für- Vorwasch
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Klarwasch- und Weichspülmittel zusammengefaßt. Zur B@-tätigung des Ventils
1 ist eine Magnetspule 2 vorgesehen. Vom Wasseranschluß 3 führen über den Zulaufkanal
105 drei Einspül-Wege durch die Auslaufkanäle 101, 102 und 103. Zwischen den Auslauföffnungen
und den Einspülachalen ist eine Tropfstrecke 10 vorgesehen, die unmittelbar in den
Flüssigkeitsbehälter der Maschine mündet. Diese Baueinheit kann an der 3ehälterwand
der Waschmaschine befestigt sein, wobei durch die seitliche Anordnung der Magnetspule
2 nur eine dem Querschnitt der Wasserweiche 104 in diesem Bereich entsprechende
Öffnung vorgesehen zu werden braucht. Oberhalb der Einspülechalen sind Einfüllöffnungen
für die Wasch- und Spülmittel vorgesehen.
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Für das wahlweise Ein- und Ausschalten der drei Auslaufkanäle besitzt
die Wasserweiche 104 zwei Steuerkanäle 108 und 109, die z. B. vom Flüssigkeitsniveau
im Laugenbehälter oder vom Programm steuerwerk der Maschine verschließbar sind.
Ist der SteuerkanaQ 108 verschlossen, wird der Versorgungestrom in den Auslaufkanal
101 gelenkt. Ist der Steuerkanal 109 verschlossen, wird der Auslaufkanal 102 angesteuert.
Ist keiner der Steuerkonäle 108 oder 109 verschlossen, wird der Versorgungsstrom
nicht umgelenkt und gelangt durch den Auslaufkanal 103 in den entsprechenden Einspülweg.
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Die Begrenzungswände der Einspülschalen sind so ausgebildet, daß bei
einströmendem Zulaufwasser pulverförmige Waschmittel sauber ausgespült werden. In
der Einspülschale 11 für Vorwaschmittel ist eine Auslauföffnung 18 vorgesehen, die
eine Abdeckung 19 be sitzt. Durch diese wird verhindert, daß Waschmittel vor dem
Zin spülen auslaufen kann. In der für das Klarwaschmittel dienenden Einspülsohale
12 ist wiederum strömungstechnisch günstig der Auslauf 20 angeordnet. Der Auslauf
21 der für flüssiges Spülmittel dienenden Einspülschale 13 ist mit einer tauwand
22 versehen
Die in Fig. 2 dargestellte Wasserweiche 104 ist entsprechend
der in Fig. 1 gezeigten fluidmechanisch steuerbaren Verzweigungsstelle ausgebildet0
ueber den Zulaufkanal 105 und die Versorgungsdüse 106 gelangt das Zulaufwasser in
die Umlenkkammer 1074 Liegt an einem der Steuerkanäle 108 oder 109 ein Signal Vor,
wird der Versorgungsstrom in den Auslaufkanal 101 oder 102 umgelenkt0 liegt kein
Steuersignal vor gelangt der Versorgungsstrom in den Auslaufkanal 103o Zwischen
den Auslaufkanälen sind am Ende der sich zu den Ausgängen erweiternden Umlenkkammer
die Keile 110 und 111 angeordnet. Durch Injektorwirkung kann bei umgelenktem oder
nichtumgelenktem Versorgungssrtrom aus den Auslaufkanälen 101 bzw. 102 kein Tropfwasser
austreten. Ist der Auslaufkanal 103 angesteuert, wird durch Unterdruck in den Kanälen
101 und 102 womöglich angesammelt es Tropfwasser in den Auslaufkanal 103 mitgenommen0
Ist einer der Auslaufkanäle 101 oder 102 angesteuert, könnte nur aus dem mittleren
Auslaufkanal 103 Tropfwasser treten.
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In den Figuren 3 und 4 ist dargestellt, wie zur Vermeidung eines Tropfwasseraustritts
aus dem mittleren Auslaufkanal 103 die Auslauföffnung ziels Kanals gegenüber den
Autslauföffnungen der Kanäle 101 und 102 höhergelegt ist.
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Die in Fig. 5 dargestellte, als fluidmechanisch steuerbare Verzweigungsstelle
ausgebildete Wasserweiche verfügt über einen Anlaufbereich 157 zwischen der Versorgungsdüse
106 und der Umlenkkammer 107; Der Anlaufbereich 157 ist gegenüber der Versorgungadüse
106 erweitert, Die Steuerkanäle 108 und 109 münden an diesem Querschnittssprung
ein. Liegt ein Steuersignal vor, wird der Versorgungsstrom an eine der Coandawände
155 bzw. 156 gezogen. Liegt kein Steuersignal vor, wird der Versorgungsstrom nicht
ugelenkt und gelangt in den Auslaufkanal 101. Zur UnterstUtsung und Stabilisierung
der Umlenkung münden zwischen dem
Anlaufbereich 157 und der Umlenkkammer
107 zusätzliche Umlenkkanäle 158 und 159 ein, die mit den Steuerkanälen 108 und
109 vorteilhaft parallelgeschaltet sind, Die Spitzen der Keile 110 und 111 sind
bei 112 ausgerundet, so daß sich in jeder möglichen ansteuerbaren Richtung ein Wirbel
ausbilden kann, der zur Stabilität des angesteuerten Zustandes beiträgt; Die in
den Figuren 6, 7 und 8 dargestellten Möglichkeiten für die Ausbildung des Steuerkanalbereiches
zeigen jeweils unsymmetrische Formen und lassen sich für unterschiedliche Zwecke
spiegelbildlich oder in beliebiger Weise miteinander kombiniert ausführen. Die Versorgungedüse
106 mündet jeweils in Umlenkbereiche 167, 177 und 187. Die Steuerkanäle 168 und
169 münden mit gleieher Achse senkrecht zur Versorgungsdüse ein. Die Coandawand
165 verläuft parallel zur Achse der Versorgungsdüse 106, während durch die Neigung
der Coandawand 166 gegenüber der Achse eine Umlenkung des Versorgungsstromes in
dieser Richtung erschwert wird. Die spitzwinkelige Einmündung der Steuerkanäle 178
und 179 kann sowohl bei symmetrischer als auch unsymmetrischer Ausbildung des Anlaufbereiches
angewendet werden. Die Steuerkanäle 188 und 169 münden mit parallelliegenden Achsen
und in Richtung zur Versorgungsdüse 106 längeren oder kürzeren Coandawänden 185
bzw. 186 ein0 Bei den in den Figuren 9 und 10 dargestellten Möglichkeiten für die
Ausbildung der an den Anlaufbereich 197 bzw. 207 angrenzenden Umlenkkammer 191 bzw.
2Q1 verlaufen die Coandawände 195 und 196 bz. 205 und 206 im Anlaufbereich parallel.
Die Unilenkleitungen 198 und 199 münden mit gegeneinander versetzten Achsen ein.
Die igungswinkeI 192, 193; 202, 203 der Seitenwände der sich zu den Ausgängen ereiternaen
Umlenkkammern 191 und 201 können gleich oder unterschiedlich sein. Ein Versatz 204
bewirkt eine erschwerte Umlenkung des Versorgungsstromes in diese Richtung
Die
am Ende der Umlenkkammern angeordneten Keile 110 und 111 können gemäß Fig, 11 an
ihren Spitzen 113 zum mittleren Auslaufkanal 103 ausgerundet sein. Ein sich in jeder
ansteuerbaren Richtung bildender Wirbel unterstützt dadurch die Stabilität des angesteuerten
Zustandes.
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10 Ansprüche 11 Figuren