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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mindestens Waschen von Wäsche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind insbesondere in gewerblichen Wäschereien Vorrichtungen bekannt, die eine drehend antreibbare Trommel aufweisen, in der Wäsche postenweise mindestens gewaschen wird. Solche Vorrichtungen können auch dazu dienen, die Wäsche nach dem Waschen zu entwässern, beispielsweise durch Schleudern. Letztere werden im Fachjargon auch als „Wasch-Schleudermaschinen“ bezeichnet. Es gibt auch Vorrichtungen, die die Wäsche waschen, schleudern und anschließend trocknen.
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Bei der Wäsche kann es sich um Formteile wie Bekleidungsstücke, auch Berufsbekleidungsstücke, oder Flachwäsche, wie Bettwäsche oder Tischwäsche, handeln. Die Erfindung ist hierauf aber nicht beschränkt. Beispielsweise können auch Fußmatten, Schonbezüge, Sitzbezüge oder dergleichen, mit Vorrichtungen der vorstehend genannten Art wenigstens gewaschen werden.
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Die Wäsche ist beim Waschen in der Trommel teilweise in Behandlungsflüssigkeit, vor allem Waschflüssigkeit, eingetaucht. Durch den drehenden Antrieb der Trommel verharrt die Behandlungsflüssigkeit im unteren Teil der Trommel, während die zu waschende oder in sonstiger Weise zu behandelnde Wäsche von der drehenden Trommel aus der Waschflüssigkeit herausgehoben wird. Am oberen Umkehrpunkt der Trommel fallen die Wäschestücke schwerkraftbedingt herunter und tauchen wieder in die Waschflüssigkeit ein. Die Wäschestücke bewegen sich dadurch oberhalb der Waschflüssigkeit entlang einer Fallkurve in der sich drehenden Trommel. Das Herausheben der Wäschestücke aus der Waschflüssigkeit kann gegebenenfalls unterstützt werden durch Mitnehmer, beispielsweise Rippen, die an der Innenseite der Trommel in Richtung zu ihrer mittigen Drehachse vorstehen.
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Die vorstehend beschriebene Fallkurve beeinflusst die Waschwirkung, die Waschdauer und das Waschergebnis. Um das zu erreichen, ist man bestrebt, eine solche Fallkurve zu erzeugen, die einen größtmöglichen Fallweg der aus der Waschflüssigkeit herausgehobenen Wäschestücke zurück in die Waschflüssigkeit erzeugt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Fallkurve mit einem größtmöglichen Fallweg der Wäschestücke erzeugt.
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Eine Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach wird der Elektromotor mit einer Drehzahl betrieben, bei der er über eine maximale Stromaufnahme verfügt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass sich bei maximaler Stromaufnahme des Elektromotors die optimale Fallkurve der Wäschestücke einstellt. Insbesondere ist die Fallhöhe der Wäschestücke am größten, wenn der Elektromotor seine größte Stromaufnahme hat.
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Zur Beibehaltung der optimalen Fallkurve wird der Elektromotor mit der Drehzahl betrieben, die sich einstellt, wenn er am meisten Strom aufnimmt. Dann wird die Trommel, insbesondere Waschtrommel, der Vorrichtung mit der darin enthaltenen Wäsche und Behandlungsflüssigkeit vom Elektromotor mit einer Drehzahl angetrieben, die derjenigen Drehzahl des Elektromotors entspricht, bei der seine Stromaufnahme am größten ist.
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Die Drehzahl der Trommel entspricht insbesondere der Drehzahl des Elektromotors bei seiner maximalen Stromaufnahme. Die Drehzahl der Trommel kann durch ein Getriebe oder dergleichen größer oder kleiner sein. Es hat sich gezeigt, dass sich selbst dann eine optimale Fallkurve mit maximaler Fallhöhe der Wäschestücke einstellt, wenn die Drehzahl der Trommel gegenüber der Drehzahl des Elektromotors bei maximaler Stromaufnahme vom Getriebe untersetzt oder übersetzt ist.
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Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über einen Elektromotor, der über einen Anschluss verfügt, an dem der momentan aufgenommene Motorstrom des Elektromotors anliegt.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass es sich beim Elektromotor um einen Wechselstrommotor, insbesondere einen Asynchronmotor, handelt, der mit einem Frequenzumrichter versehen ist. Der Frequenzumrichter liefert dann laufend Stromdaten, vorzugsweise Messwerte, über den aktuell vom Elektromotor aufgenommenen elektrischen Strom.
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Bei einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Vorrichtung ist es vorgesehen, die Steuerung des Elektromotors so auszubilden, dass ihr kontinuierlich Messwerte des vom vom Elektromotor aufgenommenen Stroms zugeführt werden, vorzugsweise zusammen mit der Drehzahl des Elektromotors und/oder der Trommel mit den Wäschestücken und der darin enthaltenen Behandlungsflüssigkeit. Von der Steuerung werden dann laufend ermittelte Messwerte des vom Elektromotor aufgenommenen Stroms verglichen. Bei diesem Vergleich wird die maximale Stromaufnahme des Elektromotors ermittelt und die dazugehörende Drehzahl des Elektromotors und/oder der Trommel aufrechterhalten, vorzugsweise während mindestens des gesamten Waschvorgangs.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung, die mindestens zum Waschen dient, und
- 2 ein Querschnitt durch eine Trommel der Vorrichtung der 1.
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Bei der in den Figuren gezeigten Vorrichtung handelt es sich um eine zum Waschen nicht gezeigter Wäschestücke dienende Waschmaschine. Diese Waschmaschine kann aber auch zum Waschen und anschließendem Schleudern dienen (Wasch-Schleudermaschine). Auch ist es denkbar, dass die Waschmaschine zum Waschen, Schleudern und abschließenden Trocknen der Wäsche dient. Sämtliche dieser drei genannten Typen von Waschmaschinen sind prinzipiell gleich aufgebaut und ausgebildet. Sie eignen sich gleichermaßen zur Durchführung der Erfindung.
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Die Vorrichtung verfügt über eine um eine mittige Drehachse 10 drehend antreibbare Innentrommel 11. Die Innentrommel 11, insbesondere ihr zylindrischer Trommelmantel, ist mindestens teilweise perforiert und dadurch flüssigkeitsdurchlässig. Die in den Figuren gezeigte Innentrommel 11 ist an ihrer Innenseite mit mehreren in Richtung zur mittigen Drehachse 10 vorstehende Rippen 12 versehen. Die gleichmäßig über den Umfang der Innentrommel 11 verteilten Rippen 12 dienen als Schaufeln zum Anheben der Wäschestücke aus der Behandlungsflüssigkeit, insbesondere dem Waschbad, im unteren Bereich der Innentrommel 11. Ein Flüssigkeitsspiegel 13 der Behandlungsflüssigkeit bzw. Waschflüssigkeit ist in der 2 angedeutet. Demnach liegt der Flüssigkeitsspiegel 13 etwas unterhalb der Drehachse 10 der Innentrommel 11. Der Flüssigkeitsspiegel 13 kann aber auch höher oder niedriger als in der 2 dargestellt sein.
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In der 2 ist exemplarisch (punkt-strich-liniert) eine Fallkurve 14 der aus der Behandlungsflüssigkeit herausgehobenen Wäschestücke gezeigt. Die Wäschestücke sind in der 2 der besseren Übersicht halber aber nicht gezeigt.
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Dargestellt ist in der 2 eine mögliche Fallkurve 14. Dieses kann die optimale, gewünschte Fallkurve 14 sein, bei der der Waschvorgang optimal verläuft. Je nach Wäscheart, Größe und/oder Gewicht des jeweiligen Wäschepostens aus mehreren Wäschestücken und dem Durchmesser der Innentrommel 11 im Verhältnis zur Größe des Wäschepostens, kann die optimale Fallkurve von der in der 2 gezeigten Fallkurve 14 abweichen.
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Die Innentrommel 11 ist umgeben von einer flüssigkeitsdichten Außentrommel 15. Die Außentrommel 15 ist unverdrehbar auf einem ortsfesten Gestell 16 der Vorrichtung mit Gummifedern 17 oder Gummi-Luft-Federn gelagert. Dazu ist das Gestell 16 geteilt, beispielsweise aus einem fest mit der Außentrommel 15 verbundenen Oberteil 18 und einem sich auf dem Boden abstützenden Unterteil 19 gebildet. Das Oberteil 18 und das Unterteil 19 des Gestells 16 sind durch die mehreren Gummifedern 17 miteinander schwingungsgedämpft und/oder schwingungsisoliert verbunden. Die Innentrommel 11 ist innerhalb der relativ zu ihr unverdrehbaren Außentrommel 15 um die Drehachse 10 drehend antreibbar. Der drehende Antrieb ist so gewählt, dass die Innentrommel 11 mit der Wäsche und der Behandlungsflüssigkeit in der Außentrommel 15 Vollkreisdrehungen ausführt.
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Die Außentrommel 15 verfügt über einen geschlossen, zylinderartigen Trommelmantel 20. Dieser Trommelmantel 20 umgibt die zylindrische Innentrommel 11 konzentrisch, wobei der Durchmesser der Außentrommel 15 etwas größer ist als derjenige der Innentrommel 11, so dass zwischen der Innentrommel 11 und der Außentrommel 15 ein schmaler, umlaufender Spalt 21 entsteht (2).
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Die Außentrommel 15 und die Innentrommel 11 sind gegebenenfalls zusammen um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar, die quer zur Drehachse 10 verläuft. Die in der 1 gezeigte Schwenkachse 22 schneidet die Drehachse 10 rechtwinklig. Sie kann aber auch unterhalb der Drehachse 10 liegen. Durch die Schwenkachse 22 sind die Außentrommel 15 und die Innentrommel 11 verschwenkbar, wodurch die Drehachse 10 in abweichend von ihrer in der 1 gezeigten horizontalen Ausrichtung ihrer Neigung veränderbar ist und bei Bedarf auch in eine vertikale Lage bringbar ist.
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Das Be- und Entladen der Innentrommel 11 der gezeigten Vorrichtung erfolgt entweder durch eine Öffnung in einer Stirnwandung sowohl der Innentrommel 11 als auch der Außentrommel 15 oder durch eine verschließbare Tür im zylindrischen Trommelmantel der Außentrommel 15 sowie der Innentrommel 11.
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Zum drehenden Antrieb der Innentrommel 11 mit dem darin sich befindenden Wäscheposten dient dann nur der in der 1 gezeigte Antrieb 23. Beim Antrieb 23 kann es sich um einen mit Wechselstrom betriebenen Elektromotor, insbesondere einen Asynchronmotor, handeln. Der Antrieb 23 kann aber auch einen Gleichstrommotor aufweisen. Bevorzugt besteht der Antrieb 23 aus einem Getriebemotor, also einem Elektromotor mit einem diesem zugeordneten Getriebe.
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Der Elektromotor des Antriebs 23 weist bevorzugt einen Frequenzumrichter auf. Der Frequenzumrichter verfügt über eine Messeinrichtung, die bevorzugt ständig oder in regelmäßigen Zeitabständen den momentan vom Elektromotor aufgenommenen Strom misst. Dem Elektromotor bzw. dem Frequenzumrichter ist ein Ausgang und oder Anschluss für den aktuell gemessenen Strom, insbesondere Messwert des aktuell vom Elektromotor des Antriebs 23 aufgenommenen Stroms, zugeordnet.
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Dem Antrieb 23, insbesondere dem Elektromotor desselben oder dem Frequenzumrichter, ist auch ein Drehzahlmesser zugeordnet. Der Drehzahlmesser ist auch so ausgebildet, dass er fortwährend die aktuelle Drehzahl des Elektromotors misst. Es ist auch denkbar, einen Drehzahlmesser nicht dem Antrieb 23 zuzuordnen, sondern der Innentrommel 11. Ein solcher Drehzahlmesser misst die Drehzahl der Innentrommel um ihre Drehachse 10.
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Die Vorrichtung weist des Weiteren eine nicht gezeigte Steuerung auf. Die Steuerung verfügt über mindestens einen Eingang für laufend ermittelte Strommesswerte und hat mindestens einen weiteren Eingang für Drehzahlmesswerte. Die Steuerung ist so ausgebildet, dass sie die aufeinanderfolgenden Strommesswerte, die vorzugweise innerhalb einer Sekunde oder innerhalb von Sekundenbruchteilen aufgenommen werden, vergleicht. Dieser Vergleich erfolgt derart, dass der zuletzt der Steuerung übermittelte Strommesswert, der der aktuellen Stromaufnahme des Elektromotors des Antriebs 23 entspricht, mit dem davor gemessenen Strommesswert vergleicht. Sofern der zuletzt an die Steuerung übertragene Strommesswert den vorherigen Strommesswert überschreitet, führt die Steuerung den Vergleich weiterer Strommesswerte mit dem jeweils davor ermittelten Strommesswert fort, und zwar so lange, bis die Steuerung feststellt, dass der vom Elektromotor aufgenommene Strom nicht mehr zunimmt, sondern konstant bleibt oder gegebenenfalls etwas abnimmt. Auf diese Weise ermittelt die Steuerung den maximal vom Elektromotor aufgenommenen Strom anhand des größten Strommesswerts. Aufgrund der parallel und/oder zeitgleich erfolgenden Drehzahlmessungen weiß die Steuerung, welche Drehzahl entweder des Elektromotors oder der Innentrommel 11 zur maximalen Stromaufnahme des Elektromotors führt, also welcher maximale Strommesswert mit dem dazugehörenden Drehzahlmesswert korrespondiert oder anders ausgedrückt, welcher Drehzahlmesswert zum größten Strommesswert gehört. Daraufhin steuert oder regelt die Steuerung die Drehzahl des Elektromotors und/oder der Innentrommel 11 derart, dass die Drehzahl konstant bleibt oder nahezu konstant bleibt, indem nämlich innerhalb einer Toleranz bleibt, wobei diese Toleranz bevorzugt vorgebbar ist. Wenn zum Beispiel die Toleranz 0,5% beträgt, könnte die Drehzahl dementsprechend größer oder kleiner sein als der dem Strommesswert für den maximal aufgenommenen Strom des Elektromotors entsprechenden Drehzahlmesswert.
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Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass bei derjenigen Drehzahl der Innentrommel 11 sich die optimale Fallkurve 14 für die aus der Behandlungsflüssigkeit bzw. Waschflüssigkeit herausgehobenen Wäschestücke ergibt, die sich einstellt, wenn der Elektromotor des Antriebs 23 der Innentrommel 11 einen maximalen Strom aufnimmt. Bei dieser Fallkurve 14 werden bei der gemäß 2 gegen den Uhrzeigersinn drehend angetriebenen Innentrommel 11 die Wäschestücke im äußeren Bereich der rechten Hälfte der Innentrommel 11 aus der Behandlungsflüssigkeit herausgehoben, insbesondere unterstützt durch einzelne Rippen 12. Die Wäschestücke, vorzugsweise einzelne Wäschestücke, werden so von der sich gegen den Uhrzeigersinn drehenden Innentrommel 11 gegen den Uhrzeigersinn mitgenommen und über die Drehachse 10 hinübergeworfen. Auf der in Bezug auf die 2 linken Hälfte der Innentrommel 11 fallen die Wäschestücke anschließend im freien Fall herunter, bis sie wieder in die Behandlungsflüssigkeit bzw. Waschflüssigkeit eintauchen. Der Weg, den die Wäschestücke beim Herunterfallen von der höchsten Stelle der Fallkurve 14 bis auf den Flüssigkeitsspiegel 13 der Behandlungsflüssigkeit zurücklegen, entspricht der Fallhöhe, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung einen optimalen Wert erreicht. Das hat ein wirksames Waschen der Wäschestücke innerhalb kürzester Zeit zur Folge.
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Beim drehenden Antrieb der Innentrommel 11 gegen den Uhrzeigersinn (bezogen auf die Darstellung in der 2) verbleibt die Behandlungsflüssigkeit im Wesentlichen in der unter der Drehachse 10 liegenden Hälfte der Innentrommel 11, und zwar vor allem hervorgerufen durch die flüssigkeitsdurchlässige, insbesondere perforierte, Ausbildung des Mantels der Innentrommel 11. Dadurch kann die Wäsche aus der Behandlungsflüssigkeit infolge der ständigen Vollkreisdrehungen der Innentrommel 11 herausgehoben werden und wie zuvor beschrieben die Fallkurve 14 durchlaufen, bevor die Wäsche wieder in die Behandlungsflüssigkeit eintaucht. Im Fachjargon spricht man hierbei von „Waschmechanik“ oder „Waschdynamik“. Diese Waschmechanik oder Waschdynamik durch das ständige Ein- und Austauchen der zu waschenden Wäsche aus der Behandlungsflüssigkeit und wieder in die Behandlungsflüssigkeit zurück ist hauptsächlich für die beim Waschen der Wäsche mit der Vorrichtung eintretende Waschwirkung, vor allem das Säubern der Wäsche, verantwortlich.
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Die Erfindung eignet sich auch für Vorrichtungen, bei denen die Innentrommel 11 nicht (gemäß der 2) gegen den Uhrzeigersinn angetrieben wird, sondern auch für solche Vorrichtungen, bei denen die Innentrommel 11 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die Fallkurve 14 verläuft dann andersherum, ist also gegenüber der Fallkurve 14 der 2 um die vertikale Mittelachse der Innentrommel 11 gespiegelt.
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Die vorstehend beschriebene Optimierung der Fallkurve 14 mit Herbeiführung einer optimalen Fallhöhe der Wäschestücke zurück in die Behandlungsflüssigkeit lässt sich bei Innentrommeln 14 unterschiedlicher Durchmesser und auch unabhängig von der Drehzahl des Antriebs der Innentrommel 11 durchführen, sofern die Antriebsdrehzahl der Innentrommel 11 im Bereich einer für Vorrichtungen dieser Art üblichen Drehzahl der Innentrommel 11 entspricht.
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Bezugszeichenliste:
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- 10
- Drehachse
- 11
- Innentrommel
- 12
- Rippe
- 13
- Flüssigkeitsspiegel
- 14
- Fallkurve
- 15
- Außentrommel
- 16
- Gestell
- 17
- Gummifeder
- 18
- Oberteil
- 19
- Unterteil
- 20
- Trommelmantel
- 21
- Spalt
- 22
- Schwenkachse
- 23
- Antrieb
