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Trommelwaschmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommelwaschmaschine,
insbesondere einen solchen Trommelaufbau mit Waschvorrichtung, daß der Wasch-Wirkungsgrad
der Trommelwaschmaschine verbessert wird.
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Es ist bekannt, daß eine Trommelwaschmaschine eine Trommel aufweist,
die mit einer Drehzahl von 40-60 U 1 umläuft und deren Achse im wesentlichen horizontal
verläuft. Die Trommel ist an ihrer Innenumfangsfläche mit mehreren Vorsprüngen,
die als Mitnehmerrippen bekannt sind, ausgebildet. Diese Mitnehmerrippen heben die
Wäsche während des Umlaufens der Trommel auf eine Höhe oberhalb der Trommelachse
und geben die Wäsche dann frei, so daß sie ungehindert nach unten fällt. Heben und
Fallenlassen der Wäsche erfolgen wiederholt, so daß die Wäsche bewegt und dadurch
gewaschen wird. Im Vergleich zu der in Japan am häufigsten benutzten Spiralwaschmaschine
hat die Trommelwaschmaschine einen schlechteren Wasch-Wirkungsgrad. Um diesen zu
verbessern, weist sie eine Heizvorrichtung auf, die das Wasser auf
50-90
O# erwärmt, Somit erfolgt beim Waschvorgang das Waschen mit Wasser, das auf 50-90
°a erwärmt ist, Dadurch ergibt sich im Vergleich zur Spiralwaschmaschine der Nachteil,
daß die Troimaelwaschmaschine elektrischen Strom und Zeit zum Erwärmen des Waschwassers
verbraucht.
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Andererseits hat die Trommelwaschmaschine eine Anzahl Vorteile. Sie
ist sehr gut zum gleichzeitigen Waschen einer großen Wäschemenge geeignet. Außerdem
sind im Yergleich zur Spiralwaschmaschine Beschädigungen und Ineinanderwickeln der
Wäsche sowie ungleichmäßiges Waschen wesentlich seltener. Die Trommelwaschmaschine
verbraucht ferner nur eine geringe Wassermenge pro Volumeneinheit Wäsche, so daß
bereits eine kleine Waschmaschine eine große Wasch-Kapazität hat.
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Aus den genannten Gründen ergibt sich also, daß eine kleine und kostengünstige
Waschmaschine mit großer Wasch-Kapazität erhalten wird, wenn die Trommelwaschmaschine
so verbessert wird, daß ihr Wasch-Wirkungsgrad mit dem der Spiralwaschmaschine vergleichbar
ist, ohne daß das Waschwasser erwärmt zu werden braucht.
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Ein Versuch hat ergeben, daß der Wasch-Wirkungsgrad einer rommelwaschmaschine
nur 45-55 ffi desjenigen der Spiralwaschmaschine beträgt, wenn die Wäsche mit Wasser
gleicher Temperatur gewaschen wird, Beim Waschvorgang in der Trommelwaschmaschine
wird die Wäsche durch Mitnehmerrippen immer wieder gehoben und fallengelassen.
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Die dafür erforderliche Energie beträgt nur 25-50 O/o der für die
Spiralwaschmaschine erforderlichen Energie. Außerdem wird diese geringe Energiemenge
über alle Teile der Wäsche in der Trommel verteilt. Es ist daher ganz selbstverständlich,
daß die Trommeiwaschmaschine im Vergleich zur Spiralwaschmaschine einen geringen
Wasch-Wirkungsgrad hat.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Trommelwaschmaschine,
die aufgrund eines größeren Wasch-Wirkungsgrads in Anbetracht ihrer geringen Größe
eine große Wasch-Kapazität hat und sehr kostengünstig zu betreiben ist; dabei soll
die der Trommel zugeführte Energie nur auf die verschmutzten Wäscheteile konzentriert
werden, indem während des Umlaufens der Trommel auf die Wäsche eine Scheuer- oder
Reibwirkung ausgeübt wird; dabei soll ferner erreicht werden, daß die Wäsche einer
zweifachen Wascheinwirkung ausgesetzt ist, und zwar einmal durch wiederholtes Heben
und Fallenlassen und ferner durch eine Scheuer- bzw, Reibwirkung.
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Diese Aufgabe wird bei der Trommelwaschmaschine nach der Erfindung
dadurch gelöst, daß an der Innenumfangsfläche der Trommel wenigstens ein Waschelement
angeordnet ist, das eine geringere Höhe als die zum Mitnehmen der Wäsche während
des Umlaufens der Trommel erforderliche Höhe hat, so daß auf die Wäsche eine Scheuerwirkung
ausgeübt und dadurch der Wasch-Wirkungsgrad erhöht wird.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert,
Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht einer typischen herkömmlichen Trommelwaschmaschine;
Fig. 2 eine Schnittansicht II-II nach Fig. 3 einer Trommel, die in der Waschmaschine
nach Fig. 1 benutzt wird; Fig. 3 eine Schnittansicht III-III der Trommel nach Fig.
2; Fig. 4 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 eine Schnittansicht
V-V nach Fig. 6 einer Trommel, die in der Waschmaschine nach Fig. 4 benutzt wird;
Fig.
6 eine Schnittansicht VI-VI der Trommel nach Fig. 5; Fig. 7 eine größere Teilansicht
der Trommel zur Verdeutlichung der durch ein Waschelement bedingten Waschwirkung;
Fig. 8 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform der Trommel;
Fig. 9 eine größere Schnittansicht der Trommel nach Fig. 8 mit einem Waschelement
und dessen Umgebung; Fig. 10 eine der Fig. 9 ähnliche Schnittansicht einer anderen
Ausführungsform des Waschelements; Fig. 11 eine Schnittansicht XI-XI nach Fig. 12
einer anderen Ausführungsform der Trommel; und Fig. 12 eine Schnittansicht XII-XII
der Trommel nach Fig. 11.
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Vor der Erläuterung der Ausführungsbeispiele der Erfindung wird eine
herkömmliche Trommelwaschmaschine nach den Fig. 1-3 beschrieben.
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Nach Fig. 1 hat die herkömmliche Trommelwaschmaschine einen ein Gehäuse
bildenden Außenrahmen 1, eine die Steuereinrichtungen aufnehmende Platte 2 und einen
an der Oberseite schwenkbar befestigten Deckel 3. Eine Außenzelle 4 hat eine an
ihrem Oberteil befindliche Einfüllöffnung 5, durch die Wäsche in die Waschmaschine
gefüllt und aus ihr entnommen wird, Ein Außenzellen-Deckel 6 ist mit dem Rand der
Einfüllöffnung 5 schwenkbar verbunden. Eine Trommel 7 dient gleichzeitig als Wasch-und
Schleudertrommel. In der Umfangsfläche und den Seitenwandungen der Trommel sind
sehr viele kleine Löcher ausgebildet.
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Die Umfangswand der Trommel 7 ist teilweise ausgeschnitten zur Bildung
einer Öffnung, durch die Wäsche in die Trommel gefüllt und daraus entnommen wird,
Ein schwenkbarer Deckel 8 verschließt diese Öffnung.
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In der Trommel 7 sind mehrere Vorsprünge, die als Mitnehmerrippen
9 bekannt sind, angeordnet. Diese nehmen die Wäsche während des Umlaufen der Trommel
mit niedriger Drehzahl von z. B. 45-60 U 1 während des Wasch- und Spülvorgangs mit
nach oben und lassen sie fallen, so daß die Wäsche gewaschen und gespült wird, An
der Trommel 7 sind zwei Wellen 11, 12 einstückig befestigt, An der Welle 12 ist
eine Riemenscheibe 13 mit großem Durchmesser befestigt. Ein drehzahlregelbarer Elektromotor
14, der an der Unterseite der Außenzelle 4 befestigt ist, hat eine Abtriebswelle,
die während des Waschens und Spülens mit so niedriger Drehzahl umläuft, daß sie
die Trommel 7 mit z. B. 45-60 U 1 treibt, und während des Schleuderns mit so hoher
Drehzahl umläuft, daß sie die Trommel 7 mit z, B. 600-800 U 1 treibt.
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Die Drehkraft des Motors 14 wird auf die große Riemenscheibe 13 über
eine auf der Abtriebswelle des Motors 14 angeordnete Riemenscheibe 15 mit kleinem
Durchmesser und einen Riemen 16 übertragen. Ein Ablauf-Magnetventil 17 ist über
eine Leitung mit einer in der Außenzelle ausgebildeten Ablaufbohrung verbunden.
Ein Ablaufschlauch 18 ist mit der Ablaufseite des Ablauf-Magnetventils 17 verbunden.
Eine Programmsteuereinheit (nicht gezeigt), in der die Wasch-Schrittfolge programmiert
ist, wird über einen Zeitschaltknopf 19 betätigt, Ein Druckschalter 20 erfaßt und
regelt den Wasserstand in der Außenzelle 4. Ein Wasserverschluß 21 ist am Boden
der Außenzelle 4 befestigt. Ein dünner, hochbiegsamer Schlauch 22 überträgt den
Druck. Ein Wasserzufuhr-Magnetventil 23 ist über einen druckfesten Schlauch eingangsseitig
mit einem nicht gezeigten Wasserhahn verbunden, während es ausgangsseitig mit einer
Wasserzufuhrbohrung an einem oberen Abschnitt der Außenzelle 4 verbunden ist. Mehrere
unter der Außenzelle 4 angeordnete Schwingungsdämpfer 24 stützen die Außenzelle
4 elastisch ab, so daß Schwingungen gedämpft und absorbiert werden.
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Die erläuterte herkömmliche Trommelwaschmaschine arbeitet wie folgt,
Zum Waschen wird das Wasserzufuhr-Magnetventil 23 erregt und geöffnet, so daß Wasser
aus dem Wasserhahn (nicht gezeigt) in die Außenzelle 4 strömt und sie füllt. Während
des Füllens der Außenzelle 4 auf einen vorbestimmten Wasserstand wird der Wasserstand
vom Druckschalter 20 erfaßt, der ein Signal erzeugt, das das Wasserzufuhr-Magnetventil
23 sperrt, Gleichzeitig wird der Motor 14 eingeschaltet und dreht die Trommel 7
mit niedriger Drehzahl. Zum Schleudern wird erst das Ablauf-Magnetventil 17 erregt
und geöffnet, so daß die Waschlauge aus der Außenzelle abläuft, Dann wird der Motor
14 eingeschaltet und treibt die Trommel 7 mit der hohen Drehzahl, Beim Waschen wird
also die Trommel mit niedriger Drehzahl gedreht, so daß die Wäsche 10 in der Trommel
immer wieder mitgenommen bzw. gehoben und fallengelassen wird, Die Verschmutzungen
werden aus der Wäsche 10 durch die beim Herabfallen der Wäsche erzeugte kinetische
Energie entfernt. Das bedeutet, daß der Wasch-Wirkungsgrad der Trommelwaschmaschine
hauptsächlich von der zulässigen Höhe, aus der die Wäsche 10 herabfällt, also durch
den Trommeldurchmesser, bestimmt ist, Der Durchmesset von Trommeln solcher Haushalt-Waschmaschinen
liegt normalerweise im Bereich von 400-550 mm. Versuche haben ergeben, daß diese
Trommelwaschmaschine nur einen geringen Wasch-Wirkungsgrad hat, der etwa 45-55 %
des Wasch-Wirkungsgrads einer Spiralwaschmaschine, die in Japan weitverbreitet ist,
entspricht, Dies ist der Fall, weil die durch das wiederholte Herabfallen der Wäsche
10 erzeugte kinetische Energie relativ gering ist und auch noch ungünstigerweise
über die gesamte Wäsche 10 verteilt wird.
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Unter Berücksichtigung dieser Tatsache ist es das Ziel der Erfindung,
den Wasch-Wirkungsgrad der Trommelwaschmaschine dadurch zu verbessern, daß der Waschvorgang
auf bestimmte Teile der in der Trommel 7 befindlichen Wäsche 10 konzentriert wird.
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Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutern.
Nach Fig. 4 besteht der Unterschied zwischen der Waschmaschine nach dieser Ausführungsform
und der herkömmlichen Waschmaschine nach Fig. 1 nur im Trommelaufbau. Die Erläuterung
konzentriert sich daher auf den Aufbau der Trommel 7A unter besonderer Bezugnahme
auf die Fig. 5 und 6. Eine Mitnehmerrippe 9' und zwei Waschelemente sind an der
Innenumfangsfläche der Trommel 7A in gleichbleibendem Abstand in Umfangsrichtung
angeordnet, Die Mitnehmerrippe 9' und die Waschelemente 25 springen von der Innenumfangsfläche
der Trommel 7A nach innen im wesentlichen in radialer Richtung vor und verlaufen
im wesentlichen parallel zu der Achse der Trommel 7A, Die Mitnehmerrippe 9' und
die Waschelemente 25 sind mit der Trommel 7 einstückig ausgeführt. Jedes Waschelement
25 umfaßt mehrere im wesentlichen parallel zu der Trommelachse verlaufende Rippen
26 und zwischen jeweils benachbarten Rippen 26 ausgebildete Vertiefungen 27, Die
Höhe des Waschelements 25 ist so gewählt, daß die Wäsche in der Trommel während
deren Umlaufbewegung so weit wie möglich eine Scheuer- bzw. Reib-Einwirkung erfährt.
Damit das Waschelement durch den Kontakt mit der Wäsche eine gute Scheuerwirkung
hat, muß es ziemlich weit von der Trommel Innenumfangsfläche vorspringen. Wenn jedoch
das Waschelement zu weit vorspringt, wird die Wäsche vom Waschelement gegriffen,
so daß sie unerwünschterweise bewegt und mitgenommen wird. In diesem Fall erfährt
die Wäsche keine merkliche Scheuer- oder Reib-Einwirkung, Die Höhe des Waschelements
25 ist daher so gewählt, daß während des Umlaufens der Trommel praktisch kein Hängenbleiben
der Wäsche am Waschelement stattfinden kann; die
größte Höhe des
Waschelements ist kleiner als die zum Heben der Wäsche über die Trommelachse erforderliche
Höhe, Aufgrund von Versuchsergebnissen ist die zum Heben der Wäsche über die Trommelachse
erforderliche Höhe 25 mm, Die Höhe des Waschelements 25 beträgt daher nicht mehr
als 25 mm.
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Die Mitnehmerrippe 9' ist so geformt und hat eine solche Größe, daß
sie die Wäsche in gleicher Weise wie die Mitnehmerrippen bekannter Waschmaschinen
mitnimmt und fallenläßt, Es wird jetzt der Waschvorgang in der Trommel 7A erläutert,
Fig. 7 zeigt den vom Waschelement 25 ausgeführten Waschvorgang.
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Während die Trommel 7A mit der niedrigen Drehzahl in Richtung eines
Pfeils-P umläuft, wird zwischen der Wäsche 10 und dem Waschelement 25 eine Relativgeschwindigkeit
erzeugt, weil das Waschelement, wie angegeben, eine Höhe hat, die kein Mitnehmen
der Wäsche 10 durch das Waschelement 25 bewirkt. Während des Umlaufens der Trommel
7A wird also die Wäsche, die viel Wasser enthält und somit ein beträchtliches Gewicht
hat, aufgrund dieses Gewichts kräftig gegen das Waschelement gedrückt. Insbesondere
wird die Wäsche 10 kräftig gegen die Rippen 26 des Waschelements 25 gedrückt und
in den Vertiefungen 27 zwischen benachbarten Rippen 26 aufgenommen. Infolgedessen
werden die Teile der Wäsche 10, die die Rippen 26 berühren, kräftig gescheuert oder
gerieben, d. h. die zu waschende Wäsche 10 wird örtlich einer starken Reibkraft
ausgesetzt, Daher wird die die Umlaufbewegung der Trommel 7A bewirkende Energie
auf den Reibungsbereich zwischen Wäsche 10 und Waschelement 25 konzentriert, Infolgedessen
werden die in diesem Bereich der Wäsche 10 vorhandenen Verschmutzungen gelöst und
die Wäsche gewaschen, Das Säubern der stark verschmutzten Wäscheteile wird durch
Wiederholen dieses Waschvorgangs unterstützt.
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Andererseits hat die Mitnehmerrippe 9' zusätzlich zu ihrer Waschfunktion,
die darin besteht, die Wäsche wie bei der herkömmlichen Waschmaschine wiederholt
mitzunehmen und fallenzulassen, die weitere Funktion, die Wäsche in der Trommel
7A zu bewegen bzw. aufzurühren, so daß alle Teile der Wäschestücke gleichmäßig in
Kontakt mit dem Waschelement 25 gebracht werden und somit alle Wäscheteile die gleiche
Möglichkeit eines Kontakts mit dem Waschelement 25 haben.
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Daher ist es möglich, daß sämtliche Teile der Wäsche 10 die gleiche
Kontaktmöglichkeit mit den Waschelementen 25 haben.
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Selbst wenn ein Teil der Wäsche 10 nicht in Kontakt mit den Waschelementen
25 gelangt ist, werden die vorhandenen Verschmutzungen doch durch die herkömmliche
Waschwirkung der Trommelwaschmaschine praktisch entfernt.
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Bei der herkömmlichen Trommelwaschmaschine ist die Höhe, bis zu der
die Wäsche von einer Mitnehmerrippe 9 gehoben wird, unerwdnschterweise durch die
Positionen der anderen Mitnehmerrippen begrenzt (vgl. die Fig. 2 und 3). Bei der
Erfindung ergibt sich keine solche Begrenzung der Hebe-Höhe, so daß die Wäsche 10
höher gehoben werden kann und eine durch die Trommelwaschmaschine bedingte stärkere
Waschwirkung erhalten wird, Bei einem Versuch wurden die Waschkraft und der Wasch-Wirkungsgrad
der Waschmaschine mit der vorstehend erläuterten Trommel ermittelt. Der Versuch
ergab, daß die Waschmaschine mit der entsprechend ausgebildeten Trommel einen Wasch-Wirkungsgrad
hat, der 65-75 % des Wasch-Wirkungsgrad einer Spiralwaschma schine beträgt. Das
bedeutet, daß der Wasch-Wirkungsgrad gegenüber der herkömmlichen Trommelwaschmaschine
um 20 % erhöht wurde, Dieser höhere Wasch-Wirkungsgrad ist zwar im Vergleich mit
der Spiralwaschmaschine immer noch gering, er ist aber gleich dem von Strahl- und
Rühr-Waschmaschinen, die handelsüblich und in Gebrauch sind. Ferner kann bei der
erläuterten
Ausführungsform das Erwärmen des Wassers beim Waschvorgang
auf 50-90 OC, das bei der herkömmlichen Maschine unerläßlich ist, vorteilhafterweise
entfallen, so daß die für die Wassererwärmung anfallenden Kosten und der Zeitaufwand
eingespart werden.
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Die Trommel 7B nach Fig. 8 enthält Waschelemente 31 von anderer Form
als die Trommel 7A nach Fig. 6. Nach Fig. 9 hat das Waschelement 31 insgesamt ein
konvexes Profil mit einer gewölbten Fläche 32, auf der mehrere Rippen 33 ausgebildet
sind. Diese Waschelement-Form hat eine stärkere Scheuerwirkung auf die Wäsche und
ergibt damit einen erhöhten Wasch-Wirkungsgrad, Fig, 10 zeigt einen Teil einer Trommel
7C mit wiederum anders ausgebildeten Waschelementen 34. Das Waschelement 34 hat
eine Oberfläche 35, die aus zwei stumpfwinklig zueinander verlaufenden Geraden besteht,
auf denen mehrere Rippen 36 ausgebildet sind. Somit hat das Waschelement 34 ebenfalls
ein im wesentlichen konvexes Profil, Das Waschelement 34 hat eine Waschwirkung,
die derjenigen des Waschelements 31 nach Fig. 9 gleicht.
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Bei den bisher erläuterten Ausführungsformen weist die Trommel jeweils
eine Mitnehmerrippe und zwei Waschelemente auf. Die Anzahl Mitnehmerrippen und Waschelemente
ist jedoch beliebig änderbar.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 11 und 12 sind an der Innenumfangsfläche
der Trommel 7D drei Waschelemente 25' vorgesehen, jedoch ist keine Mitnehmerrippe
vorhanden. Das Waschelement 25' entspricht in seiner Form dem Waschelement 25 nach
den Fig. 5 und 6 und hat mehrere Rippen 26' und Vertiefungen 27'. In der diese Trommel
7D enthaltenden Waschmaschine erfolgt das Waschen hauptsächlich durch die zwischen
den Waschelementen und der Wäsche entstehende Reibung, so daß ein stark erhöhter
Wasch-Wirkungsgrad erzielt wird.
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Um Waschkraft und Wasch-Wirkungsgrad einer diese Trommel enthaltenden
Trommelwaschmaschine festzustellen, wurde wiederum ein Versuch durchgeführt. Er
zeigte, daß der Wasch-Wirkungsgrad dieser Waschmaschine auf 70-80 % des Wasch-Wirkungsgrads
der Spiralwaschmaschine gesteigert ist. Dieser erhöhte Wasch-Wirkungsgrad liegt
um 20-25 % über demjenigen der herkömmlichen Trommelwaschmaschine und ist mit dem
Wasch-Wirkungsgrad anderer handelsüblicher Waschmaschinentypen, z. B. Strahl-und
Rühr-Waschmaschinen, gut vergleichbar. Ferner entfällt vorteilhafterweise das Erwärmen
des Wassers auf 50-90 00, das bei der herkömmlichen Trommelwaschmaschine unerläßlich
ist, so daß die Kosten und die Zeit für das Erwärmen des Wassers eingespart werden.
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Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen sind mehrere Waschelemente
voneinander beabstandet angeordnet. Es kann jedoch ein noch höherer Wasch-Wirkungsgrad
erzielt werden, wenn die gesamte Innenumfangsfläche der Trommel Waschelemente 25
aufweist,