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Umfang der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Trommeltrockner mit einer rotierenden Trommel
und einem Gehäuse, in
dem sich die Trommel dreht, bestimmt zur Aufnahme von zu trocknender
Wäsche.
Die Trommel weist eine perforierte Drehwand mit auf ihrer Innenfläche angeordneten
länglichen
Flügeln
auf sowie eine Einrichtung zum Umwälzen eines Heißluftstroms
innerhalb des Gehäuses
und durch die perforierte Wand hindurch.
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Der
erfindungsgemäße Trommeltrockner
hat darüber
hinaus eine Einrichtung zur automatischen Entladung der Trommel
durch Umkehrung ihrer Drehrichtung und bietet die Möglichkeit
zur Beladung durch ein erstes Trommelende und zur Entladung durch
ein zweites Trommelende.
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Der
erfindungsgemäße Trommeltrockner eignet
sich insbesondere für
relativ großvolumige Wäsche. Derartige
Trockner sind im allgemeinen in Hotels und Kliniken und anderen
Wäschereien
installiert.
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Stand der
Technik
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Es
sind Trommeltrockner der genannten Art bekannt, bei denen das Entladen
der Wäsche
mit Hilfe eines axial gegen eine Trommelentladungsöffnung gerichteten
Luftstroms erfolgt. Ein Beispiel derartiger Maschinen ist in dem
US-Patent 4 949 477 beschrieben, das am 1. Juni 1989 angemeldet
und für
die Passat Maschinenbau GmbH erteilt wurde.
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Das
Entladen durch axiales Blasen eines Luftstroms hat jedoch den Nachteil,
daß zusammen mit
der getrockneten Wäsche
die blasende Luft eine große
Menge Flocken aus der Wäsche
entfernt. Diese Flocken verunreinigen die Luft nahe des Arbeitsbereiches,
wodurch die Gesundheit der Betriebsperson beeinträchtigt und
die Funktion anderer Maschinen beschädigt wird. Um diese Nachteile
zu vermeiden, sind komplizierte und teure Filtersysteme zu installieren,
die zusätzlich
häufige
Wartungsarbeiten erfordern.
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Es
sind ferner Trommeltrockner bekannt, die das Entladen durch Kippen
der Maschine oder eines die Trommel enthaltenden Maschinenteils
bewerkstelligen. Das spanische Gebrauchsmuster 100 993 von Hans
F. Arendt, eingereicht am 05.08.1963, beschreibt einen derartigen
Trommeltrockner, welcher zwei übereinander
gelagerte Körper
aufweist, die durch eine Reihe von Gelenken miteinander gelenkig verbunden
sind. In dem oberen Körper
ist eine rotierende Trommel gelagert, die zur Aufnahme der zu trocknenden
Wäsche
dient und deren Beladungs-/Entladungsöffnung sich neben und parallel
zu dem genannten angelenkten Teil befindet. Am hinteren Teil des
unteren Körpers
befindet sich ein kippbarer Aufzug, beispielsweise ein fluiddynamischer
Zylinder, dessen Kolbenstange in ihrer nach oben gestreckten Position
gegen den hinteren Teil des oberen Körpers stößt, um den Trommelinhalt durch
die Beladungs-/Entladungsöffnung
nach unten zu entleeren. In dem unteren Körper sind Mittel vorgesehen,
mit denen ein Trocknungsluftstrom erzeugt werden kann, der in dem
oberen Körper
und durch die perforierte Wandung der Trommel zirkuliert.
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Das
System der Entladung durch Kippen der Maschine oder eines Teil der
Maschine einschließlich der
Trommel hat den Nachteil, daß es
mechanisch kompliziert ist. Dazu kommt, daß alle Trockneranschlüsse, also
die Verdrahtung, Luft-, Dampf-, Gasrohre und dergleichen flexibel
sein müssen,
um das Kippen zu ermöglichen,
was einen größeren Verschleiß und eine
höhere
Wahrscheinlichkeit bedeutet, daß diese
Elemente brechen.
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Andere
bekannte Maschinen entladen die Wäsche mit Hilfe einer Reihe
transversal geneigter, eventuell verborgener Flügel, die in einer Trommel angeordnet
sind, welche eine waagerechte Drehachse hat. Diese Flügel werden
während
des Trocknungszyklus mit der zu trocknenden Wäsche außer Berührung gehalten und arbeiten
während
des Entladungszyklus in der Weise, daß sie die Wäsche aus der Trommel treiben.
Im US-Patent 3 811 202 des Hans F. Arendt, eingereicht am 09.04.1993,
ist eine Maschine dieser Art beschrieben, bei der die Flügel neben
einer der Flanken der länglichen
Schaufeln angeordnet sind, die einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen
und auf der Innenwand der Trommel in Richtung parallel zu ihrer
Achse angeordnet sind, so daß dann,
wenn sich die Trommel in einer Trocknungsrichtung dreht, die Flügel auf
der Rückseite
der Schaufeln bleiben, und zwar in Bezug auf die Vorwärtsbewegung,
und damit nur geringe oder gar keine Schläge auf das sich drehende Wäschegut ausüben, während dann,
wenn letzteres sich in einer entgegengesetzten, also Entladungsrichtung
dreht, die Flügel
auf der Vorderseite der Schaufeln bleiben und direkt auf die Wäsche schlagen,
wodurch aufgrund der Neigung eine Zugkraft auf die Wäsche in Richtung
auf die Austrittsöffnung
der Trommel erzeugt wird. Entsprechend einem Beispiel einer weiterentwickelten
Ausführungsform
der Flügel
bleiben diese während
eines Trocknungszyklus in verborgener, zurückgezogener Lage und werden
durch geeignete Mittel während
eines Entladungszyklus radial angehoben, so daß sie mit der Drehbewegung
der Trommel kooperieren, um eine Zugwirkung auf die Wäsche in
Richtung auf die Entladungsöffnung
der Trommel zu erzeugen.
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Damit
jedoch das System effektiv arbeitet, müssen die Flügel tief in die Wäsche eindringen,
wodurch letztere Schaden nehmen kann. Dazu kommt, daß dieses
System aufgrund der großen
Zahl der Flügel,
die an den Flanken der Schaufeln fix angelehnt sein müssen, erheblich
kompliziert aufgebaut ist. Die Komplexität wird sogar noch größer, wenn
die Flügel
verborgen sind, da in diesem Fall die Antriebsmittel zur Bewegung
dieser Flügel
zwischen zwei Positionen in Abhängigkeit
von dem Zyklus, in dem die Maschine arbeitet, mechanisch komplexe
zusätzliche
Elemente erfordern.
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Ein
Trommeltrockner gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der US-A-4 640 024 bekannt.
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Daher
besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Trommeltrockner mit
einer rotierenden Trommel mit automatischer Entladung zu schaffen, der
eine Einrichtung aufweist, mit der die automatische Entladung dadurch
bewirkt werden kann, daß die
Drehrichtung der Trommel umgekehrt wird, wobei die Konstruktion
einfach sein soll und ohne einen axialen Entladungsluftstrom auskommt,
noch das Kippen der Maschine oder einen Teil der Maschine erfordert,
um den Trommelinhalt zu entleeren.
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Kurze Beschreibung der
Erfindung
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Die
obige Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß eine
Maschine mit einer Kammer geschaffen wird, die einen Lufteinlaß und -auslaß aufweist.
In einer solchen Kammer ist eine Trommel gelagert, die eine Wand
in Form einer perforierten Drehoberfläche besitzt und dazu bestimmt
ist, die zu trocknende Wasche aufzunehmen. Diese Trommel wird durch
eine geeignete Antriebsvorrichtung so angetrieben, daß sie sich
wahlweise in beiden Richtungen um eine feste Mittelachse drehen
kann. Auf einer Innenfläche
der perforierten Wand sind Schaufeln angeordnet, die sich in Längsrichtung
entlang wenigstens eines Teils der Wandlänge erstrecken. Eine mit dem
genannten Luftauslaß verbundene
Turbine wälzt
die Luft in der Kammer um und fördert
sie durch die perforierte Wand, wobei die umgewälzte Luft durch eine geeignete
Heizeinrichtung erwärmt
wird.
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Um
die Trommel automatisch zu entladen, ist eine Generatrix der Drehwand
in Bezug auf die waagerechte Ebene geneigt, wenn sie sich in dem
Bereich befindet, der die unterste Ebene der Trommel bildet, und
die besagten Schaufeln sind in Bezug auf eine beliebige Generatrix,
welche die Schaufeln schneidet, schräg angeordnet, so daß dann,
wenn sich die Trommel in einer ersten oder Trocknungsrichtung dreht,
die besagte Schräge
der Schaufeln eine Zugwirkung entfaltet, die ein Bestreben der Wäsche ausgleicht,
sich entsprechend der Neigung der Trommelwand zum Bereich der niedrigsten
Ebene zu bewegen, wodurch die Wäsche
verteilt gehalten wird und in der Trommel gedreht wird, um getrocknet
zu werden, während,
wenn diese sich in einer zweiten entgegengesetzten oder Entladungsrichtung
dreht, die besagte Zugwirkung, die durch die Schräge der Schaufeln
erzeugt wird, sich dem besagten Streben der Wäsche, sich entsprechend der
Neigung der Trommelwand zu bewegen, hinzuaddiert, um die Wäsche aus
der Trommel zu entladen.
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Durchgeführte Versuche
haben gezeigt, daß eine
effektive Entladung bei einer Neigung der Generatrix an der untersten
Stelle der Trommel von etwa 1 Grad erreicht wird. Andererseits verlieren
die Schaufeln bei einer Neigung von etwa 15 Grad die Fähigkeit,
den Bewegungseffekt in Richtung Neigung auszugleichen. In jedem
Fall sollen die Höhe,
Form und die Schrägstellung
der Schaufeln an den Neigungswinkel der Trommelwand am untersten
Teil angepaßt werden.
Im allgemeinen gilt, daß geringere
Werte der Trommelwandneigung niedrigere und weniger schräge Schaufeln
erfordern. Somit versteht sich, daß für die Neigung der Trommelgeneratrix
auf der untersten Ebene in Bezug auf eine waagerechte Ebene geringere
Werte bei der Wahl der effektiven Werte bevorzugt werden, da sie
eine sanftere Form der Schaufeln ermöglichen, d. h. weniger aggressiv
auf die Wäsche wirken.
Ein Winkel von 2 bis 5 Grad hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Der
genannte Generatrixwinkel der Neigung läßt sich mit Hilfe einer Trommel
erreichen, die eine zylindrische Wandung aufweist, welche um eine
feste geneigte Mittelachse rotiert oder mit einer Trommel, die eine
kegelstumpfförmige
Wand aufweist, welche sich um eine feste, horizontale oder geneigte
Mittelachse dreht.
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Offenbar
hat auch die Form der Schaufeln eine wesentliche Bedeutung. Die
genannten Schaufeln haben einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt
mit einer Basis auf der inneren Fläche der perforierten Wand und
einer Spitze, die im wesentlichen in radialer Richtung gegen die
Trommelachse gerichtet ist, wobei die Schaufeln mit einer höheren Spitze
stärker
schlagen als flachere Schaufeln. Bei einem Beispiel einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
erstrecken sich beide Seiten der Dreieckform zwischen der genannten
Spitze, und die Enden des besagten Bodens haben unterschiedliche Neigungen
in Be zug auf einen Trommelradius, der durch die Spitze verläuft oder,
was dasselbe ist, die Schaufeln haben zwei Flanken mit unterschiedlichen Neigungen,
welche in einer oberen Randkante enden. Somit ist die Wirkung, die
durch die Flanken erzeugt wird, in Abhängigkeit von der Trommeldrehrichtung
unterschiedlich, wobei ein kleinerer Winkel stärker auf den Radius auftrifft
als ein größerer Winkel.
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Bei
einem Beispiel einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Schaufeln
in Längsrichtung
gekrümmt,
so daß sie
einen veränderlichen schrägen Winkel
in Bezug auf die Richtung der Trommeldrehachse aufweisen, wobei
ein größerer Winkel eine
stärkere
Zugwirkung entfaltet als ein kleinerer Winkel. Die Anzahl der Schaufeln
ist ebenfalls variabel.
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Die
Auswahl der Form und Größe der Schaufeln
sowie ihrer Anzahl geschieht in Abhängigkeit von der Größe und den
Abmessungen der Trommel, der Generatrixneigung der Trommelwand am
untersten Teil, der Drehgeschwindigkeit und anderer Faktoren, mit
dem Ziel, daß bei
einer Drehung in Trocknungsrichtung die Wäsche so gleichmäßig wie
möglich
innerhalb der gesamten Trommel verteilt wird, während bei der Drehung in Entladungsrichtung
die Wäsche schnell
und gleichmäßig aus
der Trommel fallen soll.
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Diese
Anordnung der geneigten Trommel in Verbindung mit den schrägen Schaufeln
ist sowohl für
eine Maschine mit einer einzigen Beladungs-/Entladungsöffnung vorteilhaft
als auch für
eine Maschine mit einer Beladungsöffnung an dem einen Ende der Trommel
und einer Entladungsöffnung
an dem entgegengesetzten anderen Ende der Trommel. Im ersten Fall
befindet sich die einzige Beladungs-/Entladungsöffnung an dem Ende der Trommel,
das dem untersten Ende der besagten geneigten Generatrix des untersten
Teils der Trommel entspricht. Im zweiten Fall befindet sich die
Beladungsöffnung
an dem Trommelende, das dem höchsten
Ende der geneigten Generatrix entspricht, während die Entladungsöffnung sich
an dem entgegengesetzten Trommelende befindet, das dem untersten
Ende der genannten Generatrix entspricht.
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Bei
einigen dieser Maschinen, die mit einer einzigen Beladungs-/Entladungsöffnung versehen sind,
ist der Trocknungsluftstrom in axialer Richtung gegen diese Öffnung gerichtet,
wodurch ebenfalls eine Zugwirkung auf die Wäsche in dieser Richtung entsteht,
welche durch die schräge
Anordnung der Schaufeln ausgeglichen werden muß, weshalb dies bei der Konstruktion
zu berücksichtigen
ist. Andererseits kann bei einigen Maschinen, die mit einem Querluftstrom
arbeiten, dieser Luftstrom eine kleine axiale Komponente haben,
während
die Zugwirkung ebenfalls durch die Schaufeln ausgeglichen werden kann.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird im folgenden die detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
gegeben, die mit auf die Zeichnung bezogenen Bezugszeichen versehen sind.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Längsschnittansicht
gemäß einer
senkrechten Ebene der Wäschetrocknungsmaschine
mit der erfindungsgemäßen automatischen
Entladung;
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1a eine
besonders schematische Ansicht eines Längsschnitts in verkleinertem
Maßstab gemäß einer
senkrechten Ebene, betreffend eine Abänderung der in 1 gezeigten
Maschinentrommel;
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2 eine
schematische Querschnittsansicht der Maschine von 1 in
Richtung des Pfeils II von 1; und
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3 eine
Querschnittsansicht einer der Schaufeln längs einer senkrechten Schaufelebene.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Wie
zunächst
aus den 1 und 2 ersichtlich,
weist der erfindungsgemäße Trommeltrockner
mit automatischer Entladung ein Gehäuse 10 mit einem Lufteinlaß 11 und
einem Auslaß 12 auf.
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Innerhalb
des Gehäuses 10 befindet
sich eine Trommel 20 mit einer perforierten Drehwand 21, die
zur Aufnahme einer zu trocknenden Wäscheladung R dient. Diese Trommel 20 ist
so gelagert, daß sie
sich in dem Gehäuse 10 um
eine feste Mittelachse 22 drehen kann. Zu diesem Zweck
ist die Trommel 20 in herkömmlicher Weise mit nicht dargestellten äußeren Schienen
versehen, die auf einigen Stückrädern 16 getragen
werden und die Drehbewegung führen,
und sie wird durch einen Motor 13 angetrieben, der über einen
Antrieb 14 mit einem Friktionsrad 15 verbunden
ist, das auf einer der ringförmigen Schienen
getragen wird, so daß die
Trommel 20 gezogen wird und dabei eine Drehbewegung ausführt.
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Auf
einer Innenfläche
der perforierten Wand 21 der Trommel 20 sind Schaufeln 23 angeordnet, die
sich über
wenigstens einen Teil der Länge
der Wand 21 in Längsrichtung
erstrecken. Obgleich die Zeichnungsfiguren vier solcher Schaufeln
in der Trommel 20 zeigen, ist die Anzahl entsprechend den Gegebenheiten
der Konstruktion variabel, wobei wenigstens eine Schaufel erforderlich
ist.
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Eine
von einem Motor 17 angetriebene Turbine 16 steht
mit dem Luftaustritt 12 in Verbindung und dient dazu, einen
Trocknungsluftstrom, der durch die Pfeile A in 2 angedeutet
ist, innerhalb des Gehäuses 10 und
durch die perforierte Wandung 21 hindurch, umzuwälzen. Eine
Heizvorrichtung 18, beispielsweise eine Dampfbatterie,
erwärmt
die Luft des Trocknungsluftstroms A unmittelbar vor dem Eintritt 11.
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Die
Maschine ist so aufgebaut, daß eine
Generatrix 24 der Drehwand 21 in Bezug auf die
waagerechte Ebene geneigt ist, beispielsweise eine Ebene des Bodens
H, wenn sie sich im Bereich der Trommel befindet, der die niedrigste
Ebene aufweist, und die Schaufeln 23 sind schräg zu einer
beliebigen Generatrix der Drehwand 21 angeordnet, die die
Schaufeln 23 schneidet, so daß dann, wenn sich die Trommel
in einer ersten oder Trocknungsrichtung dreht, die durch einen Pfeil
S in 2 angezeigt ist, durch die schrägen Schaufeln 23 eine
Zugwirkung entsteht, die ein Bestreben der Wäsche ausgleicht, sich entsprechend
der Neigung der Generatrix 24 im Bereich der untersten
Ebene zu bewegen, mit dem Ergebnis, daß die Wäsche R am Rotieren gehalten
wird und in Längsrichtung
innerhalb der Trommel 20 verteilt bleibt, so daß sie getrocknet
wird, während,
wenn sie sich in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung oder
Entladungsrichtung dreht, die durch einen Pfeil D in 2 angezeigt
ist, diese Zugwirkung, die durch die Schrägstellung der Schaufeln 23 erzeugt
wird, dem Bestreben der Wäsche
R entgegenkommt, sich gemäß der Neigung
der Generatrix 24 zu bewegen, die sich in dem Bereich befindet,
der die unterste Ebene bildet, um die Wäsche R aus der Trommel 20 zu
entladen.
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Obgleich
die besagte Neigung der Generatrix 24 mit Hilfe einer Trommel 20 erreicht
wird, deren zylindrische Wand 21 sich um eine geneigte,
fixe Mittelachse 22 dreht, wie bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
gezeigt, läßt sich
eine analoge Wirkung mit einer Trommel 40 erreichen, die
eine kegelstumpfförmige
Wand 41 aufweist, welche sich um eine waagerechte, feste
Mittelachse 42 dreht, wie bei dem in 1a dargestellten
Ausführungsbeispiel
gezeigt, oder die sich um eine geneigte Achse dreht, wobei die besagte
Trommel auch eine Generatrix 44 am unteren Teil der Trommel
aufweist, die in Bezug auf die waagerechte Ebene H geneigt ist.
Die Trommel 40 ist des weiteren mit schrägen Schaufeln 43 versehen,
und zwar in einer Art und Weise, die analog zu der in Bezug auf
die Trommel 20 der 1 und 2 erläuterten
ist.
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Wie
oben ausgeführt,
beträgt
ein geeigneter Wert für
einen Winkel α,
bei dem die Generatrix 24, 44 der Trommel in der
unteren Ebene in Bezug auf eine horizontale Ebene H eine Schräge aufweist, über 1 Grad
vorzugsweise 2 bis 5 Grad, obgleich auch größere Werte für den besagten
Winkel α möglich sind,
und zwar bis zu 15 Grad, vorausgesetzt, daß sie mit einer stärkeren Neigung
der Schaufeln 23, 43 ausgeglichen wird.
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Offensichtlich
hat ein Winkel β der
Schräge der
Schaufeln 23, 43 in Bezug auf eine beliebige Generatrix
der Trommelwand, die die Schaufeln 23, 43 schneidet
(die Generatrix ist eine Projektion der Mittellinie 22, 42 in 1 bzw. 2)
einen Wert von 5 bis 30 Grad, und zwar in Abhängigkeit von gewissen Faktoren,
wie der Größe des Winkels α bei einem Querschnittsprofil
der Schaufeln 23, 43, der Anzahl dieser Schaufeln,
der Drehgeschwindigkeit, dem Vorhandensein von Axialkomponenten
im Luftstrom A und anderen Einflußgrößen.
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3 zeigt
das besagte Querschnittsprofil der Schaufeln 23 der Trommel
von 1 und 2, (welches ebenfalls für die Schaufeln 43 von 1a gilt).
Die Profilform ist im wesentlichen dreieckförmig, wobei eine Grundlinie 25 an
einer Innenfläche
der perforierten Wand 21 anliegt und eine Spitze 26 sich im
wesentlichen radial in Richtung auf die Trommelachse erstreckt.
Um eine unterschiedliche Wirkung entsprechend der Drehrichtung der
Trommel zu erzeugen, sind die beiden freien Seiten 27, 28 der
besagten Dreieckform so ausgebildet, daß sie sich zwischen der Spitze 26 und
den Enden der Grundlinie 25 erstrecken, wobei sie unterschiedliche
Neigungen in Bezug auf einen Radius Ra der Trommel aufweisen, der
durch die Spitze 26 verläuft. Wenn sich also die Trommel 20 dreht,
beispielsweise in Trocknungsrichtung, wie durch die Pfeile S in 3 angedeutet, zeigt
die Schaufel 23 eine durch die Seite 27 gebildete
vordere Flanke mit einer relativ leichten Neigung, wodurch eine
geringere Zugwirkung erzeugt wird, als wenn sich die Trommel 20 in
Entladungsrichtung dreht, die durch den Pfeil D angedeutet ist.
Im letzteren Fall entspricht die vordere Flanke der Schaufel 23 der
Seite 28, die eine stärkere
Neigung aufweist, welche eine stärkere
Zugwirkung hervorruft. Entsprechend den konstruktiven Anforderungen
kann die stärkere
Neigung auch auf der Vorderseite der Schaufeln plaziert werden,
wenn sich letztere in Trocknungsrichtung dreht, oder die Neigung
jeder Seite 27, 28 kann entlang der Länge der
Schaufel 23 variieren, um eine unterschiedliche Zugwirkung
in jedem Bereich der Trommel 20 zu erzeugen und damit eine
noch gleichmäßigere Verteilung
der Wäsche
R in der Trommel während
des Trocknungszyklus. Für einen
anlogen Zweck lassen sich die Schaufeln 23 außerdem in
Längsrichtung
mit einem (nicht dargestellten) gekrümmten Pfad versehen, um dadurch
die Schräge
des Winkels β in
Bezug auf die Richtung der Trommelgeneratrix veränderlich zu machen.
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Gemäß einem
nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Trommeltrockners
ist die Trommel mit einer einzigen Beladungs-/Entladungsöffnung an
dem Ende versehen, das dem tiefsten Ende der besagten Generatrix
im Bereich der Trommel entspricht, das sich auf der untersten Ebene
befindet.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Trommeltrockners,
der in den 1, 1a und 2 dargestellt
ist, ist die Trommel 20, 40 an einem ersten Ende
der Trommel, das dem höchsten
Ende der geneigten Generatrix 24, 44 der Trommel
entspricht, mit einer Beladungsöffnung 30 versehen
und an dem entgegengesetzten anderen Ende, das dem tiefsten Ende
der geneigten Generatrix 24, 44 des tiefsten Teils
der Trommel 20 entspricht, mit einer Entladungsöffnung 32.