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Waschmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Waschmaschinen, bei denen
die Strömung der Waschflüssigkeit ausschließlich durch Beheizung erzeugt wird, und
zwar insbesondere auf solche, deren Behälter durch eine wasserdichte nachgiebige
Zwischenwand, z. B. eine Gummimembran, in eine Wasch- und eine Druckkammer unterteilt
ist.
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Erfindungsgemäß werden bei einer derartigen Waschmaschine die Hinundherbewegungen
der Zwischenwand durch einen Dampfdruckerzeuger , mit selbsttätig intermittierend
arbeitendem Kondensator hervorgebracht. Zweckmäßig wird dem Kondensator das Kühlwasser
durch eine selbsttätige Vorrichtung intermittierend zugeführt, und er steht in Verbindung
mit einem Flüssigkeitsbehälter mit konstanter Flüssigkeitszufuhr durch einen Saugheber,
durch den die in der Zeiteinheit - ihn durchströmende Flüssigkeitsmenge während
der intermittierenden Strömungsperiode wesentlich größer gemacht wird, als die dem
Behälter in der Zeiteinheit fortlaufend zuströmende Flüssigkeitsmenge beträgt.
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Weiter besteht die Erfindung in einer besonderen Einrichtung der Regelung
der Bebeizung, die in der nachfolgenden Beschreibung erläutert ist. Die Zeichnung
zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung.
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Die Maschine umfaßt eine Waschkammer i, deren Boden 2 vorzugsweise
nach außen gewölbt ist. In dem Boden befindet sich eine Öffnung; durch diese steht
die Waschkammer mit dem Kocher oder Dampfgenerator 3 in Verbindung. Der Kocher weist
eine Heizfläche q. auf, die durch Wellung oder in anderer Weise vergrößert ist.
Der Kocher ist mit einem etwas oberhalb seines Bodens angeordneten Auslaßhahn 5
versehen, so daß beim öffnen dieses Hahnes eine gewisse Menge Flüssigkeit im Kocher
zurückbleibt. Der Kocher wird mittels eines Gasbrenners 6 oder einer anderen Heizvorrichtung
erhitzt. Etwas oberhalb des Bodens der Waschkammer i ist eine dicht abschließende
nachgiebige Membran 7 aus Gummi o. dgl. angebracht, die sich in ihrer normalen Lage
der konkaven Form der inneren Seite des Bodens in der Waschkammer anpaßt. Oberhalb
der nachgiebigen Membran ist ein abnehmbarer Deckel 8 angeordnet, der den Bodenteil
von der eigentlichen Waschkammer trennt und nach oben gewölbt ist. Dieser Deckel
8 ist zum Durchlassen der Waschflüssigkeit gelocht, so daß die Flüssigkeit hin und
her gehende Strömungen durch den
Deckel ausführen kann, ohne daß
die zu waschenden Gegenstände 35 bewegt werden. Der Deckel 8 ist mittels Befestigungsmittel
9, wie Bajonettverschlüsse o. dgl.; lösbar befestigt, so daß er durch Drehung um
9o° um seine Achse abgenommen werden kann. Die Waschkammer steht in offener Verbindung
mit der äußeren Luft und ist mit einem Auslaßhahn io versehen. Waschflüssigkeit
und die zu waschenden Gegenstände 35 werden in die Waschkammer i eingebracht, wobei
das Waschgut auf dem Deckel 8 liegt. Zweckmäßig wird das Gut noch mittels eines
zweiten gelochten Deckels i i zugedeckt, der auf die Gegenstände drückt. Unter Umständen
können die zu waschenden Gegenstände 35 auch zwischen die Membran 7 und den Deckel
8 gelegt werden, in welchem Falleder Deckel 8 einstellbar angebracht sein muß, damit
seine Lage der Menge der zu reinigenden Gegenstände angepaßt werden kann. Der Kocher
enthält eine kleine Menge Flüssigkeit, die- nicht unbedingt Wasser sein muß, sondern
es kann irgendeine beliebige verdampfbare Flüssigkeit verwendet werden.
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Es ist besonders zu bemerken, daß die Bildung und Kondensierung von
Dampf im Kocher zum Erzeugen der mechanischen, zum Waschen erforderlichen Energie
ganz unabhängig von der Temperatur der Waschflüssigkeit erfolgt. Der Kocher kann
also als ein von der eigentlichen Waschkammer gänzlich getrenntes System betrachtet
werden, das mechanische Bewegung auf die Waschkammer durch Vermittlung der nachgiebigen
Membran überträgt. Oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche im Kocher ist eine Kondensatorschlange
12 angeordnet, der durch einen Trichter 13 periodisch Kühlwasser zugeführt wird.
Dieses wird von einer an sich bekannten Hebervorrichtung 14 geliefert, die periodisch
Wasser vom Behälter 15 ansaugt. Der Behälter 15 ist mit einem Einlaßrohr 16 versehen,
das mit einer Wasserleitung o. dgl. in Verbindung steht und kontinuierlich Wasser
in den Behälter einströmen läßt. Die zufließende Wassermenge wird vorzugsweise mittels
eines.Drosselkörpers 17 geregelt. Die Kondensatorschlange 12, ist mit einem Ablaufrohr
18 für verbrauchtes Wasser versehen. Die Waschkammer kann mit einer umschließenden
Hülle i9 versehen sein, durch die die Verbrennungsgase vom Gasbrenner um die Waschkammer
herumgeführt werden können. Auf diese Weise wird ein Abkühlen der Waschflüssigkeit
während des Waschvorganges verhindert. Diei Maschine ruht auf einem Untergestell
33.
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Dem Brenner 6 wird Gas durch eine Leitung 2o zugeführt, die mit mehreren
Reguliervorrichtungen versehen ist. Diese steuern die Gaszufuhr, derart, daß das
Entstehen von Überdruck im Kocher verhindert und eine wirtschaftliche Arbeitsweise
gewährleistet wird.
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Zu diesem Zweck ist ein Behälter 21 vorgesehen, in den auf der einen
Seite Enden 36, 37 der Gasleitung einmünden und der auf der anderen Seite mit einem
Rohr :24 in Verbindung steht, das zum Inneren des Kochers 3 führt. Im Behälter 2i
ist eine vorzugsweise aus Gummi bestehende Membran 22 angeordnet, die an der Wand
des Behälters befestigt ist und für gewöhnlich die auf der Zeichnung dargestellte
Lage einnimmt. Wenn aber der Druck im Kocher steigt, wird die Membran 22 nach links
in der Zeichnung gebogen, wodurch die Rohrmündung 36 mehr oder weniger geschlossen
wird. Ein Überdruck im Kocher vermindert also die Zufuhr von Brennstoff zum Brenner
6. Um wenigstens eine kleine Flamme dauernd aufrechtzuerhalten, ist außerdem ein
enges Zweigrohr 38 vor= gesehen.
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In dem zum Aufspeichern von Wasser dienenden Behälter 15 ist ein Schwimmer
25 angeordnet, der ein Gasventil 2,7 mittels eines Armes 26 derart betätigt,
daß der volle Gasstrom während der Bewegung des Schwimmers von seiner untersten
zur obersten Lage hindurchgelassen wird. Sobald die Flüssigkeit im Behälter
15 auf ein bestimmtes Niveau gestiegen ist, wie es auf der Zeichnung mit
vollen Linien dargestellt ist, wirddas Ventil 27 geschlossen und erst wieder geöffnet,
nachdem der Schwimmer 25 während der Entladung durch den Heber 1q. bis zu einem
gewissen unteren Niveau gesunken ist, wie es mit strichpunktierten Linien gezeigt
ist. Während dieser Absperrungsperiode strömt jedoch eine gewisse kleine Gasmenge
durch ein Zweigrohr 28 hindurch, das genügend großes Durchlaßvermögen hat, um den
Gasbrenner während der ganzen Zeit nicht erlöschen zu lassen.
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Eine Regelvorrichtung ähnlichen Typs wirkt mit dem in dieselbe Gasleitung
2o eingeschalteten Gasventil29 zusammen. Das Ventil 29 wird hier durch eine mit
dem Arm 30 zusammenwirkende gebogene Stange 3i betätigt. Die Stange 3i ist
an der nachgiebigen Membran befestigt und nimmt also an der Bewegung der letzteren
teil. Die Verbindung ist hier so eingestellt, daß die Gaszufuhr in der oberen Stellung
der Membran unterbrochen wird, aber wieder geöffnet wird, wenn die Membran ihre
untere Lage erreicht hat. Auch in diesem Falle ist das Ventil 29 durch eine Zweigleitung
32 überbrückt, durch die eine genügende Gasmenge auch während der Unterbrechungsperiode
hindurchströmt, um den Gasbrenner gezündet zu erhalten.
Bei der
geschilderten Anordnung ist es wichtig, daß die Arme z6 und 30 in gewissem
Spiel mit den Teilen 39 und q.o arbeiten, damit die oben beschriebene Wirkungsweise
ermöglicht wird.
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Die Waschmaschine arbeitet in folgender Weise: Der Dampfgenerator
oder Kocher 3 enthält anfänglich eine kleine Menge von v erdampfbarer Flüssigkeit,
z. B. Wasser, und ist vorzugsweise evakuiert, so@ daß der größte Teil der Luft entfernt
ist. Die Flüssigkeitsmenge im Kocher ist vorzugsweise so klein wie möglich, damit
eine möglichst kurze Heizperiode erhalten wird und damit die Wärmeverluste während
der abwechselnden Perioden von Dampfentwicklung und Dampfkondensierung möglichst
herabgesetzt werden. Die zu waschenden Gegenstände und die bis zu einer dem Waschgut
angemessenen Temperatur erhitzte Waschflüssigkeit werden in die Waschkammer oberhalb
des Deckels S eingeführt, worauf der Deckel r r auf seinen Platz gelegt wird. Der
Gasbrenner 6 wird entzündet und gleichzeitig die Kühlwasserleitung geöffnet. Vorzugsweise
sind das Gasventil und das Kühlwasserventil so miteinander verbunden, daß die Kühlwasserleitung
gleichzeitig mit dem Gasventil geöffnet wird. :Nachdem der Gasbrenner angezündet
ist, wird die kleine Wassermenge im Kocher schnell bis zum Kochpunkt erhitzt, worauf
die Dampferzeugung anfängt. In dem Maße, wie der Druck im Kocher ansteigt, wird
die nachgiebige Membran 7 von ihrer unteren Lage 7 zu der mit strichpunktierten
Linien angedeuteten obersten Lage 34. gehoben. Die Waschflüssigkeit im unteren Teil
der Waschkammer wird durch die Membran 7 gehoben und zwischen die zu waschenden
Gegenstände gepreßt oder in anderer Weise veranlaßt, kräftige Strömungen in der
Waschkammer auszuführen, wodurch eine mechanische Reinigung bewirkt wird. Sobald
der Behälter 15 mit Kühlwasser gefüllt ist, tritt der Heber 14 in Tätigkeit und
saugt Kühlwasser zur Kühlschlange 12, -wodurch Kondensierung des Dampfes im Kocher
3 stattfindet. Infolge der dadurch bewirkten schnellen Herabsetzung des Druckes
im Kocher -wird die Gummiinembran 7 in ihre untere Lage zurückgebracht, wodurch
ein starker Flüssigkeitsstrom in der Waschkammer in der entgegengesetzten Richtung
erzeugt wird. Sobald die Kühlwasserzufuhr aufgehört hat, weil der Heber 1q. den
Behälter 15 entleert hat, fängt eine neue Dampferzeugungsperiode an, usw.
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In dieser Weise wird ein kräftiges Hinundherströmen von Waschflüssigkeit
in der Waschkammer erzeugt. Dieses Hinundherpumpen der Flüssigkeit wird durch den
Wechsel von Überdruck und Unterdruck im Kocher bewirkt, und es ist hierdurch möglich,
sehr große Kräfte und eine sehr kräftige mechanische Waschwirkung zu erzeugen. Infolge
der isolierenden Eigenschaft der Meinbran ist es nicht nötig, daß die Waschflüssigkeit
in der Waschkammer ciie Kochtemperatur der Flüssigkeit im Kocher hat. Wenn Wasser
sowohl als Waschflüssigkeit als auch als verdampfbares Mittel im Kocher verwendet
wird, kann die Temperatur der Waschflüssigkeit, wie die Erfahrung gezeigt hat, verhältnismäßig
niedrig, z. B. 30 oder 4.o° C, sein, ohne daß die im allgemeinen bei einer Temperatur
von zoo° C stattfindende Dampferzeugung im Kocher irgend-vie beeinträchtigt wird.
Die Maschine eignet sich darum besonders zum Waschen von seidenen und wollenen Gegenständen.
Die Vorteile werden noch dadurch erhöht, daß die Waschmethode für sehr empfindliche
Waschkleider vollständig unschädlich ist, weil keiner harten mechanischen Teile
in der Maschine wirksam sind. Die durch den Kocher bei der hin und her gehenden
Bewegung der Gummimembran erzeugte Energie kann in verschiedener Weise in der Waschflüssigkeit
ausgenutzt werden. Der Deckel 8 kann beispielsweise mit Mundstücken versehen werden,
durch welche das Wässer kräftig hindurchgepreßt wird, in welchem Fall die erzeugte
kinetische Energie für die Waschzwecke nutzbar gemacht wird.
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Während der Kondensierungsperiode ist es erwünscht, daß der Gasbrenner
nicht mit vollem Gasstrom arbeitet, weil die dabei zugeführte Wärme nur die gewünschte
Kondensierung verhindert. Die Gaszufuhr zum Gasbrenner soll darum im Gleichtakt
mit der intermittierenden Kühlung geregelt werden, derart, daß der Gasstrom, während
das Kühlwasser durch die Kondensatorschlange strömt, auf ein Mindestmaß herabgesetzt
und während der Dampferzeugungsperiode, also während die Kühlschlange leer ist,
möglichst erhöht wird. Dazu dient die oben beschriebene Steuervorrichtung, bei der
der Schwimmer 25 im Wasserbehälter 15 die Gasmenge im Gleichtakt mit der Kühlwasserzufuhr
regelt, während eine andere Vorrichtung mittels der Steuerglieder 30,
3 1 die Bewegung der nachgiebigen Membran 7 auf das Ventil 29 überträgt,
um die Gasmenge in Abhängigkeit von der Membranstellung zu regulieren. Die letztgenannte
Vorrichtung ist sehr wichtig, weil sie zugleich Sicherheit gegen l;Jberhitzung bietet
für den Fall, daß das Kühlwasser aus irgendeinem Grunde knapp wird. Wenn die Kühlwasserzufuhr
unterbrochen wird, geht die Gaszufuhr und damit die Dampfentwicklung -weiter, bis
die Membran 7 in ihre obere Lage 34 gedrückt ist. Dann wird jedoch die
Gaszufuhr
mittels des Ventils 29 unterbrochen, so daß die Dampfentwicklung aufhört. Eine andere
Sicherheitsvorrichtung tritt bei etwaigem Mangel an Kühlwasser in Tätigkeit. Das
ist die oben beschriebene Vorrichtung 21, die die Gaszufuhr unterbricht, wenn der
Druck im Kocher 3 einen gewissen vorbestimmten Wert erreicht. Dieser Wert ist von
der Bemessung der Membran 22 abhängig und wird höher als' der zum Erzeugen einer
normalen Waschwirkung erforderliches Druck gewählt.
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In einem Waschapparat der oben beschriebenen Art erhält man ein sehr
kräftiges Hin-; undherströmen der Waschflüssigkeit, wodurch ein wirksames mechanisches
Waschen erzielt wird, und zwar ohne Anwendung von beweglichen Teilen, die zerreibend
und zerstörend auf die Waschkleider wirken könnten. Es ist möglich, den Kocher als
Dampfmaschine mit hohem Wirkungsgrad bei ungefähr atmosphärischem Druck und bei
einer der Temperatur der kochenden Flüssigkeit entsprechenden Temperatur arbeiten
zu lassen, während zugleich eine niedrigere oder höhere Temperatur der Waschflüssigkeit
aufrechterhalten wird, ohne daß die Arbeit des Kochers oder die Bewegungen der Gummimembran
gestört werden. Der Kocher selbst wird vorzugsweise isoliert, damit die zugeführte
Wärme möglichst wirtschaftlich ausgenutzt wird. Die Kondensatorfläche soll zweckmäßig
in gewisser Beziehung zu der entwickelten Dampfmenge stehen, so daß die erforderliche
Kondensatorwirkung mit möglichst kleiner Wassermenge erzielt wird. Der Kondensator
sollte darum eine möglichst große Fläche erhalten, um möglichst starke Druckänderungen
hervorzubringen. Der Boden der Waschkammer, der zugleich eine Wand des Kochers bildet,
muß von den anderen Teilen der Waschkammer isoliert werden, was vorzugsweise dadurch
erzielt wird, daß die Kante der Gummimembran zwischen der Waschkammerwand und dem
Waschkammerboden eingeklemmt wird, wie es auf der Zeichnung dargestellt ist.
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Ein Kocher, der vollständig von der Waschkammer getrennt ist und mit
kleiner Flüssigkeitsmenge arbeitet, kann in sehr kurzer Zeit in Gang gesetzt werden
und hat sehr kleine Arbeitsverluste. Infolge der Druckänderungen im Kocher ändert
sich natürlich der Kochpunkt der Kochflüssigkeit, was einen gewissen Wärmeverlust
zur Folge hat. Dieser Verlust ist für jeden Hub gleich dem Produkt der Flüssigkeitsmenge
und der. in Grad Celsius ausgedrückten Änderung der Kochtemperatur. Wenn die Flüssigkeitsmenge
im Kocher sehr klein gehalten wird, kann dieser Verlust darum auf ein Maß herabgesetzt
werden, das im Verhältnis zu den Strahlungsverlusten usw. vernachlässigt werden
kann.
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Nach der Erfindung wird eine in sehr befriedigender Weise mit Gas
arbeitende Waschmaschine geschaffen, die für alle Arten von Waschkleidern benutzt
werden kann und einen sehr hohen Wirkungsgrad in bezug auf die Wärmezufuhr besitzt.
Durch die oben . beschriebenen Sicherheitsvorrichtungen erhält man vollständige
Genvähr dafür, daß Fehler in der Handhabung oder ein etwaiger Mangel an der Wasserzufuhr
nicht irgendwelche Unfälle beim Arbeiten der Maschine hervorrufen können.