DE2708803A1

DE2708803A1 - Washing machine with cation exchange absorption unit - has filter chamber mounted in closing door

Info

Publication number: DE2708803A1
Application number: DE19772708803
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Chem Dr Schumann; Heinz Dipl Chem Dr Smolka
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1977-03-01
Publication date: 1978-09-07

Abstract

A front loading washing machine for use with a low phosphate or phosphate free washing agent incorporates an absorption unit for the added cation exchanger, with a recirculating system and a recirculating pump. The door to the drum has a conical or truncated cone shape carrying a chamber ranging into the drum. The rear wall of the chamber acts as a filter and the recirculating system ranges into the lower section of the chamber. The design provides an abrosption unit for cationic exchangers which do not dissolve in water, without taking up valuable space or requiring an expensive machine modification.

Description

"Vorrichtung zum maschinellen Waschen und Reinigen von festen"Device for machine washing and cleaning of solid

Workstoffen in Form von Textilien unter Vorwendung phosphatarmer oder phosphetfreier Wasch- und Reinigungsmittel, bestehend aus einem Waschaggregat herkömmlicher oder modifizierter Bauart" Zusatz zum Patent (Patentanmeldung P 25 56 827.8 (D 5077) ) Gegenstand des Patentes (Patentanmeldung P 25 56 827.8) ist ein Verfahren zum maschinellen Waschen und Reinigen von festen Werkstoffen unter Verwendung phosphatarmer oder phosphatfreier Wasch- und Reinigungslösungen in Gegenwart von wasserunlöslichen ein Calciumbindevermögen von mindestens 2 mVal/g aufweisenden Kationenaustauschern, wobei sich der Kationenaustauscher von einem Copolymeren oder f'fropfpolymeren olefinisch ungesättigter einwertigrer und/oder mehrwertiger Carbonsüuren ableitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch- und Reinigungslösung 0,05 bis 2 cJ/L an wasserlöslichen, Calciumionen bindenden Komplexbildner enthält und kontinuierlich oder intermittierend mittels einer Ringleitung über eine Adsorptionsvorrichtung gefflhrt wird, die geeignet ist, den Kationenaustauscher von der liasch- und Reinigungsflüssigkeit abzutrennen, wobei eine Vorrichtung verwendet wird, die aus folgenden Elementen besteht: a) einem Wasch-, Reinigungs- oder Spülaggregat herkömmlicher oder modifizierter Bauart, b) einer mit einer Umwälupumpe ausgerüsteten Ringleitung, c) mindestens einer in der Umlaufleitung angeordneten Adsorptionsvorrichtung für den eingesetzten Austauscher.Materials in the form of textiles with the use of low-phosphate or Phosphate-free detergent and cleaning agent, consisting of a conventional washing unit or modified design "Addition to the patent (patent application P 25 56 827.8 (D 5077) ) The subject of the patent (patent application P 25 56 827.8) is a method for Machine washing and cleaning of solid materials using low-phosphate or phosphate-free washing and cleaning solutions in the presence of water-insoluble ones Cation exchangers with a calcium binding capacity of at least 2 meq / g, wherein the cation exchanger is olefinic from a copolymer or from a graft polymer derives unsaturated monovalent and / or polyvalent carboxylic acids, thereby characterized that the washing and cleaning solution 0.05 to 2 cJ / L of water-soluble, Calcium ion-binding complexing agent contains and continuously or intermittently is conducted by means of a ring line via an adsorption device, which is suitable is to separate the cation exchanger from the washing and cleaning liquid, using a device consisting of the following elements: a) one Washing, cleaning or rinsing unit of conventional or modified design, b) a ring line equipped with a circulation pump, c) at least one in the Circulation line arranged adsorption device for the exchanger used.

Als besonders geeignete Rdsorptionsvorricltu IfYrc' wasserunlöslichen Kationenaustauscher haben sich Filter bewührt, in denen der feinteilige Austauscher aufgrund einer stark gerichteten Strömung in ständiger Bewegung gehalten wird, um ein Zusetzen der Filterfläche zu verhindern. Diese sogenannten Wirbelbettfilter haben einen gewissen Raumbedarf, der in neuzeitlichen, nach bestimmten Normnaßen gebauten und daher sehr kompakten Waschmaschinen vielfach nicht zur Verfugung steht.As a particularly suitable Rdsorptionsvorricltu IfYrc 'water-insoluble Cation exchangers have proven filters in which the finely divided exchanger kept in constant motion due to a strongly directed current to prevent clogging of the filter surface. These so-called fluidized bed filters have a certain space requirement, which in modern times, according to certain norms built and therefore very compact washing machines are often not available.

Derartige iiaschinen besitzen bei der heute üblichen Bauart in der Regel eine horizontal, nach vorne offene Trommel, die durch eine mit Dichtungsringen versehene Tür verschlossen werden kann. Um ein zusätzliches Wirbelbettfilter üblicher Bauart unterzubringen, das wegen der Notwendigkeit einer öfteren Reinigung ebenfalls von der Frontseite bequem zuganglich sein soll, müßten derartige Maschinen völlig umkonstruiert werden. Bei den zahlreichen bereits in Gebrauch befindlichen Maschinen wären die notwendigen änderungen ohne unverhältnismäßigen Kostenaufwand nicht mehr möglich.Such machines have in today's standard design in the Usually a horizontal drum, open to the front, through one with sealing rings provided door can be locked. An additional fluidized bed filter is more common To accommodate the design, also because of the need for frequent cleaning If it is to be easily accessible from the front, such machines would have to be completely be redesigned. With the many machines already in use the necessary changes would no longer be necessary without disproportionate costs possible.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung die diese Nachteile vermeidet. Er besteht aus einer Vorrichtung zum maschinellen Waschen und Reinigen von Textilien unter Verwendung eines Waschaggregates herkömmlicher oder modifizierter Bauart, ausgestattet mit einer Ringleitung (8), in der eine motorisch angetriebene Umwälzpumpe (9) und eine Adsorptionsvorrichtung für den eingesetzten Kationenaustauscher angeordnet sind, wobei das Waschaggregat aus einer Waschmaschine mit zylindrischem, nach der Frontseite offenen Laugenbehälter (2), einer darin drehbar angeordneten, zylindrischen, nach der Frontseite offenen Trommel (3) und einer an der Frontseite angebrachten, gegen den Laugenbehälter abgedichteten Verschlußtüre (4) besteht nach Patent (Patentanmeldung P 25 56 327,8 (D 5077)), dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußtüre eine konische bzw. die Form eines Kegelstumpfes aufweisende, in die Öffnung des Laugenbehälters bzw. der Trommel hineinragende Kammer (5) trägt, deren Rückwand (6) als Filterfläche ausgebildet ist und in deren unteren Teil der Austrittsstutzen (7) der Ringleitung t8) mündet.The present invention is an arrangement that this Avoids disadvantages. It consists of a device for machine washing and Cleaning of textiles using a washing unit conventional or modified design, equipped with a ring line (8), in which a motorized driven circulation pump (9) and an adsorption device for the used Cation exchangers are arranged, the washing unit from a washing machine with a cylindrical tub (2) open towards the front, one of which can be rotated arranged, cylindrical, open to the front drum (3) and one on the front side attached locking door sealed against the tub (4) exists according to patent (patent application P 25 56 327.8 (D 5077)), characterized in that that the locking door having a conical or the shape of a truncated cone, in the opening of the tub or the drum carries chamber (5) protruding into it, whose rear wall (6) is designed as a filter surface and in the lower part of the Outlet nozzle (7) of the ring line t8) opens.

Die Figur 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel bzw. die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung, wobei nur diejenigen Teile dargestellt sind, die für die Erklärung der Funktion der Waschmaschine wesentlich sind. Die Zuführung des Leitungswassers erfolgt über den Anschlußstutzen (11) bei geöffnete Ventil (12). Es gelangt in den Einfüllkasten (13), über den die Zugabe des Kationenaustauschers bzw. des Waschmittels erfolgt. Nach Passieren des Ventils (14) gelangt das mit dem Austauscher bzw. dem Waschmittel beladene Wasser über die Zuleitung (15) in die an der Verschlußtüre (4) angebrachte Kammer (5). Die Verschlußtür ist an dem Außenmantel (1) der Waschmaschine angelenkt und gegen diesen abgedichtet. Die Kammer (5) ist konisch ausgebildet bzw. weist die Form eines abgerundeten Kegelstumpfes auf und ragt mit der Rückwand in den Laugenbehälter (2) und die darin drehbar angeordnete, zur Aufnahme des Waschgutes bestimmte Trommel (3) hinein. Die Rückwand und/oder die Seitenwände der Kammer, soweit sie in das Innere der drehbaren Trommel (3) hineinragen, sind als Filterfläche ausgebildet, d.h. Kammeiand ist perforiert und auf der Innenseite mit einem Filter belegt. Es können auch zwei perforierte Wände vorhanden sein, zwischen die ein Filter, beispielsweise ein solches aus Papier, Textil- oder Drahtgewebe eingelegt ist. Die Kammer (5) ist zweckmäßigerweise beweglich an der Innenfläche der Verschlußtüre angelenkt oder mit einer lösbaren Verbindung, beispielsweise mit Bojonettringen oder Flügelschrauben, an der Innenwand der verschluat-e ( ) zrac1t, so daß sie leic'r.t geöffnet land gereinigt bzw. der aufgebrauchte Kationenaustauscher entferrut werden kann. Im Boden der Rammer, vorzugsweise an der tiefstliegenden Stelle, mündet der Austrittsstutzen (7) der Ringleitung (8>. Der Austrittsstutzen kann in verschiedener Weise gestaltet sein Er kann beispielsweise nur eine oder wenige vergleichsweise große oeffnungen aufweisen, durch die der aufgebrauchte liationenaustauscher sowie gegebenenfalls angefallene Schmutzteilciien bzw.FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment and the mode of operation the arrangement according to the invention, only those parts are shown that are essential for explaining the function of the washing machine. The feed the tap water takes place via the connection piece (11) with the valve (12) open. It reaches the filling box (13), via which the cation exchanger is added or the detergent takes place. After passing through the valve (14), this arrives with the Exchanger or the detergent-laden water via the supply line (15) into the on the locking door (4) attached chamber (5). The locking door is on the outer jacket (1) hinged to the washing machine and sealed against it. The chamber (5) is conical or has the shape of a rounded truncated cone and protrudes with the rear wall into the tub (2) and the rotatable drum (3) intended for receiving the items to be washed. The back wall and / or the side walls of the chamber as far as they protrude into the interior of the rotatable drum (3), are designed as a filter surface, i.e. the comb is perforated and on the inside occupied with a filter. There can also be two perforated walls, between a filter, for example one made of paper, textile or wire mesh is inserted. The chamber (5) is expediently movable on the inner surface hinged to the locking door or with a releasable connection, for example with Bayonet rings or wing screws, on the inner wall of the lock () zrac1t, so that you leic'r.t open land cleaned or the used one Cation exchanger can be removed. In the bottom of the rammer, preferably on the lowest point, the outlet nozzle (7) of the ring line (8>. The outlet nozzle can be designed in various ways. It can, for example only have one or a few comparatively large openings through which the used up ion exchangers as well as any dirt particles or

Flusen nach Abschluß des Waschprozesses ausgespült und über die Ablaufleitung in die Kanalisation gepumpt werden können, so daß sich eine abschließende Entnahme des Kationenaustauschers von Hand bzw. eine Reinigung des Filters erübrigt. Der Austrittsstutzen kann aber auch mit zahlreichen feinen bzw. düsenartigen Austrittsöffnungen versehen sein, die eine starke Flüssigkeitsströmung und damit eine intensive Verwirbelung des feinteiligen Kationenaustauschers bewirken. Damit wird ein schneller Stoffaustausch gefördert und der Gefahr des Verstopfens der Filteroberfläche vorgebeugt. Der Austrittsstutzen kann schließlich sowohl mit feinen Austrittsdüsen als auch mit einer großen, wahlweise verschließbaren Abflußöffnung für den nach Gebrauch auszutragenden Austauscher versehen sein.Fluff is rinsed out at the end of the washing process and via the drainage line Can be pumped into the sewer system so that there is a final withdrawal of the cation exchanger by hand or cleaning of the filter is unnecessary. Of the However, the outlet nozzle can also have numerous fine or nozzle-like outlet openings be provided that a strong liquid flow and thus an intense turbulence of the finely divided cation exchanger. This results in a faster exchange of substances and the risk of clogging the filter surface is prevented. The outlet nozzle can finally with fine outlet nozzles as well as with a large, optionally closable drainage opening provided for the exchanger to be discharged after use be.

Die beiden in die konische Kammerwandung eingelassenen Zuführungsstutzen für das Frischwasser bzw. die im Kreislauf geführte Waschlösung stehen bei der abgebildeten Ausführungsform bei geschlossener Tür in direkter Verbindung mit den korrespondierenden Zuleitungen, die in die ebenfalls konisch gestaltete Kröpfung der Laugentrommel eingelassen sind. Die Ubergangsstellen können in geeigneter Weise mit flexiblen Dichtungen versehen sein.The two feed nozzles embedded in the conical chamber wall for the fresh water or the circulating washing solution are shown in the picture Embodiment with the door closed in direct connection with the corresponding Supply lines that go into the also conical crank of the lye drum are let in. The transition points can be suitably flexible with Be provided with seals.

Der mit dem Frischwasser zugeführte Kationenaustauscher verbleibt in der Kammer (5), während die Reinigungsflüssigkeit mit den gelösten Waschmittelbestandteilen durch das Filter zu den in der Trommel (3) befindlichen Textilgut bzw. in den Laugenbetn.ilter (4) gelangt. Während des Waschprozesses wird die Waschlauge durch eine im Boden des Laugcnbehültcrs angebrachten Ringleitung (7) abgesaugt und mittels der Umlaufpumpe (8) in die Filterkammer (5) gefördert, voii wo aus sie nach Durchtritt durch das Filter in die Trormei zurückgelangt. t;ührend der Kreislaufführung der tfascilflotte bleibell die Ventile (10) und (14) geschlossen. Nach Beendigung des Waschprozesses wird die verbrauchte Lauge, gegebeiienfalls zusammen mit dem aufgebrauchtem KationenaustauscIer,nach Öffnen des Ventils (9) ausgetragen. Die Zugabe und das Austragen des Nachspülwassers erfolgt in der gleichen Weise.The cation exchanger supplied with the fresh water remains in the chamber (5), while the cleaning liquid with the dissolved detergent components through the filter to the textile material in the drum (3) or to the Caustic soda filter (4) arrives. During the washing process, the detergent solution is in the floor of the Laugcnbehältcrs attached ring line (7) sucked off and by means of the circulation pump (8) conveyed into the filter chamber (5), voii from where after passing through the Filter returned to Trormei. t; guiding the circulation of the tfascil fleet the valves (10) and (14) remain closed. After finishing the washing process the used lye, if necessary together with the used cation exchanger, is added Open the valve (9) discharged. The addition and discharge of the rinse water is done in the same way.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den ationcnaustauscer während des Nachspülens noch in der Filterkammer zu belassen, da er im allgemeinen noch über eine gewisse Austausciierkapazitat verfügt und das Nachspülen mit teilweise enthärtetem Wasser einer Inkrustation der Textilfaser entgegenwirkt.It has been found to be beneficial to maintain the ationcnaustauscer during to leave the rinsing in the filter chamber, as it is generally still has a certain Ausciierkapazitat and the rinsing with partial softened water counteracts incrustation of the textile fiber.

Eine andere Anordnung der Verschlußtüre und der Filterkammer zeigt Abbildung 2. Bei dieser Anordnung geht man davon aus, daß - wie bei Maschinen herkömmlicher Bauart - der in Abbildung 1 dargestellte Einfüllstutzen (13) über die Zuführung (15) unmittelbar mit dem Laugenbehälter verbunden ist, wodurch das Ventil (14) überflüssig wird. Bei der Anordnung gemäß Abbildung 2 ist im oberen Teil der Verschlußtüre (4) eine Eingabe: vorrichtung für den Kationenaustauscher angebracht. Der Filterkorb trägt vorne eine weite, ringförmige öffnung (16), die an der Innenfläche der Türe (4) anliegt. Durch diese öffnung kann der Strömungsverlauf bzw. das Verhalten des Filterinhaltes beobachtet werden, sofern die Türfläche bzw. ein Teil davon aus Glas oder durchsichtigem Kunststoff besteht. Der Austrittsstutzen (7) für die im. Kreislauf geführte Waschflotte ist mit mehreren seitlich angebrachten Austrittsöffnungen versehen, die eine tangentiale Strömung und damit eine besonders intensive Verwirbelung des Kationenaustauschers bewirken. Die zum Austrittsstutzen führende Leitung (18) kann, wie hier gezeigt, durch die Verschlußtüre (4) hindurchführen und über eine flexible Leitung mit der Pumpe verbunden sein. Die Rückwand der Filterkammer besteht aus der Außenwand (19), der Innenwand (21), die beide perforiert sind und dem dazwischen liegenden Filter (20).Another arrangement of the locking door and the filter chamber is shown Figure 2. With this arrangement it is assumed that - as with machines more conventional Design - the filler neck (13) shown in Figure 1 over the feed (15) is directly connected to the tub, making the valve (14) superfluous will. In the arrangement according to Figure 2, in the upper part of the locking door (4) an input: device for the cation exchanger attached. The filter basket carries a wide, annular opening (16) at the front, which is on the inner surface of the door (4) is present. The course of the flow or the behavior of the Filter contents can be observed if the door surface or part of it is made of glass or clear plastic. The outlet nozzle (7) for the im. Cycle guided washing liquor is provided with several laterally attached outlet openings, a tangential flow and thus a particularly intense turbulence of the Cation exchanger effect. The line (18) leading to the outlet nozzle can, As shown here, pass through the locking door (4) and over a flexible one Line must be connected to the pump. The back wall of the filter chamber consists the outer wall (19), the inner wall (21), both of which are perforated, and the one in between lying filter (20).

Die eigentliche Filterkammer ist abnehmbar mit der Verschlußtür verbunden. Um zu vermeiden, daß beim Abnehmen bzw. dem seitlichen Wegklappen der Kammer der Filterinhalt herausfällt, ist eine Auffangleiste (17) angebracht. Die in Abbildung 2 dargestellte Anordnung eignet sich insbesondere zum Einbau in das Bullauge einer bereits vorhandenen Haushaltswaschmaschine, wobei der notwendige Aufwand für die Umrüstung möglichst gering gehalten wird.The actual filter chamber is detachably connected to the locking door. In order to avoid that when removing or folding away the chamber the If the contents of the filter fall out, a collecting strip (17) is attached. The one in figure The arrangement shown in FIG. 2 is particularly suitable for installation in the porthole of a existing household washing machine, with the necessary effort for the Conversion is kept as low as possible.

Gegenüber der in der Hauptanmeldung beschriebenen Anordnung des Filters bietet die erfindungsgemäße Variante folgende Vorteile: 1. Der extern in den Flottenkreislauf eingebrachte Filter befindet sich im eigentlichen Waschraum der Maschine.Compared to the arrangement of the filter described in the main application the variant according to the invention offers the following advantages: 1. The external in the liquor cycle inserted filters are located in the actual washroom of the machine.

2. Gegenüber solchen Anordnungen, bei denen der Filterkörper außerhalb des Waschraumes liegt, wird eine kompakte Bauweise möglich.2. Compared to such arrangements in which the filter body is outside of the washroom, a compact design is possible.

3. Rohrleitungen zur Kreislaufführung der Flotte können sehr kurz gehalten werden.3. Pipelines for the circulation of the fleet can be very short being held.

4. Es kann Energie gespart werden, da die Verluste - durch Wärmeabstrahlung bedingt - durch die kurze Kreislaufführung gering sind.4. Energy can be saved because the losses - through heat radiation conditional - are low due to the short circulation.

5. Zusätzlich wird die Flottenmenge durch die vergleichsweise kurze Kreislaufführung wesentlich verringert.5. In addition, the amount of liquor is comparatively short Circulation significantly reduced.

6. Die starke mechanische Bewegung der Waschflotte und der nassen Wäsche überträgt sich auch teilweise auf die Filterflächen. Diese werden von anhaftenden Schmutz und Filterinhaltsstoffen "freigeschlagen", wodurch die Gefahr eines Zusetzens der Filterporen gemindert wird.6. The strong mechanical movement of the washing liquor and the wet one Laundry is also partially transferred to the filter surfaces. These are clinging from Dirt and filter ingredients "knocked out", reducing the risk of clogging the filter pores is reduced.

7. Die unter 6. beschriebenexl Effekte werden vers Lärit, wenn die Seiten- bzw. Rückwand des Filterkorbs aus elastischem iiateriai bestehen, das sich bei der Beaufschlagung mit nasser Wäsche mehr oder weniger stark deformiert.7. The effects described under 6. will be reversed if the The side or rear wall of the filter basket is made of elastic iiateriai, which is More or less deformed when exposed to wet laundry.

8. Die hier vorgeschlagene Anordnung des Filterkorbes - speziell an der Stelle des Bullauges - ermöglicht de einfachen Umbau der schon im Einsatz befindlichen herkömmliciien Trommelwaschmaschinen. Erforderlich ist im einfachsten Fall lediglich der Ausbau des Bullauges und die Verbindung des Filterkorbes mit der Laugenpumpe.8. The arrangement of the filter basket proposed here - specifically on the place of the porthole - enables the simple conversion of the one already in use conventional drum washing machines. In the simplest case, all that is required is the removal of the porthole and the connection of the filter basket with the drain pump.

9. Die Entwicklung eines neuen Waschmaschinentyps und Waschverfahrens mit Kreislaufführung wird gegenüber anderen Anordnungen des externen Filters stark vereinfacht. Äußere Form und Abmessungen herkömmlicher Waschautomaten können beibehalten werden.9. The development of a new type of washing machine and washing method with recirculation becomes strong over other arrangements of the external filter simplified. The external shape and dimensions of conventional washing machines can be retained will.

10. Sollen zwecks Klären der Waschflotte zusätzliche Reinigungsoperationen, z.B. Fällungsprozesse, angewandt werden, kann das Filtergefäß zur Aufnahme der gefällten Stoffe dienen. Die gereinigte Flotte, welche frei von Schmutz und Waschmittelinhaltsstoffen ist, kann über die Filterflächen in den Waschraum gelangen und für weitere Prozeßschritte (Waschen, Spülen) verwendet werden.10. Should additional cleaning operations be carried out to clarify the washing liquor, e.g. precipitation processes are used, the filter vessel can hold the precipitated Substances serve. The cleaned liquor, which is free of dirt and detergent ingredients can reach the washroom via the filter surfaces and for further process steps (Washing, rinsing) can be used.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Device for machine washing and linen of solid materials in the form of textiles using low-phosphate or phosphate-free detergents and cleaning agents, consisting of a Wascilaggre (jat herkönunl icjier or modified design, equipped with a ring line (8), , in which a motor-driven circulation pump (9) and an Adsorptionsvorrichtunc3 are arranged for the cation exchanger used, the washing unit from a washing machine with a cylindrical tub, open on the front (2), a cylindrical, rotatably arranged therein, open on the front side Drum and one attached to the front, sealed against the Laugeilbehält Locking door (4) consists, according to patent (patent application P 25 56 827.8 (D 5077)), characterized in that the locking door has a conical or the shape of a truncated cone having, in the opening of the tub or the drum Irineinragonde rammer (5) carries, the rear wall (6) is designed as a filter surface and in which under part of the outlet nozzle (7) of the ring line (8) opens.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outlet nozzle (7) has several fine orifices or nozzles that create a strong, directional flow cause.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the Filterkairjner (5) removably attached to the locking door (4) or attached to it is pivoted.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the closing door (4) with a closable input opening (15) for the cation exchanger is provided.

5. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the one with the dispenser (13) for the cation exchanger or the detergent connected supply line (15) for the fresh water connected to the filter chamber (4) is.