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Trommelwaschmaschine l)ie l,.rfitt(Itttig betrifft eine `\'aschmascliin-e,
insmit lioclitouriger Waschtrommel.
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7?s ist eine bekannte Tatsache, daß außermittige und unausgewuclitete
Lasten bei Waschmaschinen, insbesondere während desEntwässerungsvorganges. Scli@%
ingtitigeti und Gefügesl),annungen hervorrufen, die sich st<iretid bemerkbar
machen und auch sonst naclitrilig auswirken.
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Ilattptzt\eck der Erfindung ist daher die Schaffung einer verbesserten
`Vaschmaschine, vorzugsweise einer solchen mit selbsttätigem Arbeitskreislauf und
mir hochtouriger Waschtrommel zur Ent-@@;isserung, bei welcher die Schwingung des
Hauptrahmens und des Gehäuses der Maschine unter Belastung während .(1-er Beschleunigung,
der vollen Umlaufgeschwindigkeit und während der Verzögerung auf ein Geringstmaß
herabgesetzt wird. Zu diesem Zweck hat man bereits vorgeschlagen, Flüssigkeiten
zu verwenden" die -sich, im bekannten Fall bei einer Wäscheschleuder, während des
Schleudervorganges in einer besonderen mitumlaufenden Kammher in der Weise einstellen,
d'aß sie einer ungleichen Gewichtsverteilung entgegenwirken und so für einen ruhigen
Lauf der Vorrichtung sorgen. Die bekannte Einrichtung verwendet jedoch eine Ausgleichskammer,
die unter der Schleudertrommel angeordnet ist, Die Aufgabe, Gefüge.s.pannungen in
der Maschine zu vermeiden, kann daher auf diese Weise. nicht gelöst werden, weil
unter der Trommel und in ihr einander entgegengeridhtete Kräfte wirksam werden.
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Gemäß der Erfindung wird das Ziel demgegenüberdadurch erreicht, daß
man bei einer Waschmaschine zum Ausgleichen des unausgeglichenen
Gewichtes
des Trommelinhaltes ein- oder mehrteilige Ausgleichskammern konzentrisch zur Waschtrommel
anordnet, so daß das schädliche Kräftepaar der bekannten Einrichtungen ausgeschaltet
w i rd.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist die drehbare
Wanne in der Nähe ihres oberen Endes mit zweckmäßig über den ganzen Umfang der Trommel
verteilten Auslaßöffnungen versehen, durch welche das Wasser in die .Ausgleichskammer
läuft, wenn es während des Umlaufes der Trommel die Höhe der Auslaßöffntmgen erreicht.
Die Ausgleichskammer kann aus einem zusammen mit der Trommel umlaufenden; ringförmigen
Gehäuse bestehen oder aus einem sackartigen Organ, das ebenfalls mit der Trommel
umläuft. Die Ausgleichskammer ist mit Auslaßmitteln versehen, die während des Umlaufes
der Trommel aus der Ausgleichskammer nur so viel Wasser herauslassen, wie es als
überschüssig zur Auswuchtung der unausgewuchteten Last in der Trommel nichtbenötigt
wird.
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Zwecks Verhinderung radialer Wellenbewegung des in der Ausgleichskammer
befindlichen Wassers ist letztere erfindungsgemäß mit vorzugsweise in im wesentlichen
senkrechter Richtung sich erstreckenden Prallfläehen versehen. Zwecks Verhinderung
senkrechter Wellenbewegung des in der Ausgleichskammer befindlichen Wassers !hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, die Höhe der Ausgleichskammer auf etwa 17 bis
18 cm zu beschränken.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Fig. i ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine Waschmaschine gemäß
der Erfindung; Fig, i a zeigt eine Einzelheit der Fig. i ; Fig. 2 ist ein Schnitt
nach Linie 2-2 der Fig. 1 ; Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, welche in schematischer
Weise die eine unausgeglichene Last tragende Waschtrommel und deren angenäherte
Bahn veranschaulicht, in welcher sie ohne Vorsehung von Ausgleichsmitteln kreisen
würde; Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 3, welche die Ausgleichsmittel gemäß
der Erfindung verdeutlicht, welche der unausgeglichenen Last entgegenwirken. um
die Kreiselbewegung der U'elle und der Trommel auf ein praktisch vernachlässighares
Maß zu reduzieren; Fig. 5 ist eine schematische Ansicht der Drehvorrichtung nebst
Waschtrommel, Antriebsspindel und ihrer nachgiebigen Lagerung; Fig. 6 ist ein Grundrißsahn.itt
der Trommel, der einen abnehmbaren Flügel zur Behandlung der in dier Trommel befindlichen
Wäsche veranschaulicht; Fig.7 ist ein Schnitt durch einen Flügel nach Linie 7-7
der Fig. 6; Fig. 8 ist eine Ansicht des Flügels, von der Trommelachse aus, doch
losgelöst von ihr, gesehen; Fig.9 ist ein Aufriß einer abgeänderten Ausführungsform
der Erfindung; Fig. io ist ein senkrechter Teillängsschnitt durch eine Kante der
Waschtrommel bzw. des Wäschebehälters nach Linie io-io der Fig. 9, welcher gewisse
Baueinzelheiten der abgeänderten Ausfü'hrungsform nach Fig. 9 verdeutlicht; Fig.
i i ist ein Teilschnitt in vergrößertem Maßstab durch eines der selbsttätigen Ventile
für den Abfluß der Flüssigkeit aus der Ausgleichskammer.
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Die,Fig. i und 2, welche die -Maschine in der Bauart mit geschlossenem
Gehäuse und mit selbsttätigem Arbeitsablauf wiedergeben, zeigen ein von Füßen 2
mit gleithindernden Auflagen 3 getragenes Außengehäuse i. Ein von der Gehäusewandung
getragener Motor 4 treibt über die Welle 6, die Scheibe 7 und den Riemen 5 eine
Scheibe 8, welche dasAntriebselement eines Getriebes 9 üblicher Bauart bildet, welches
die Trommelwelle io wahlweise in Pendelschwingungen zu versetzen oder in einer Richtung
bei hoher Geschwindigkeit zum Schleudern anzutreiben gestattet. Ein Bremshand ii
umgibt das Gehäuse des Getriebes 9 und wird .durch eine elektrische Spule 12 gesteuert.
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Die besondere Bauart des hier beschriebenen Getriebes ist mehr oder
minder schematisch dargestellt, weil es keinen Teil der Erfindung 'bildet. Es verdeutlicht
lediglich ein Mittel für den Antrieb der Welle io in einer Richtung hzw. um sie
in Pendelschwingung zu versetzen. Die Spule 12 hält das Band i i normalerweise dadurch
in Bremsstellung, daß es seinerseits das Gehäuse des Getriebes 9 festhält. In diesem
Fall wird der Motor 4 in der Weise erregt, daß er in einer Richtung umläuft und
die Scheibe 8 so antreibt, daß sie. das Getriebe, welches die Schwingung der Welle
io zu diesem Zeitpunkt hervorruft. in Tätigkeit setzt. Die Drehbewegung beginnt
durch Lösung dies Bremsbandes i i und gleichzeitige Bewegungsumkehr des Motors 4.
Das Getriebe g enthält eine Überlaufkupplung, welche mit der Scheibenwelle zusammenarbeitet
und den Eingriff mit der Welle ermöglicht, wenn sich letztere in einer Richtung
bewegt. Dadurch erfolgt die Drehung der Scheibenwelle und des Getriebes 9, so daß
sie zusammen finit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen, die durch die Geschwindigkeit
gesteuert wird, mit welcher der Motor 4 diese Elemente mittels des Riementriebes
5 antreibt. Die überlaufkupplung ist eine I'liehkraftkupplung, welche Anfangsstöße
oder Verwindungen ausschließt, so daß das gesamteGetriebe und die Antriebswelle
der Trommel allmählich ihre Arbeitsgeschwindigkeit erreicht, ohne den Antriebsmotor
4 zu überlasten. Die verschiedenen Arbeitsgänge des Motors 4 und der Spule 12 sowie
die Mischventile für Heiß- und Kaltwasser und die Ablaufventile werden sämtlich
von Spulen gesteuert undvon einerZeitschaltvorrichtungbetätigt, welche den gesamten
Arbeitsablauf der Maschine und ihre einzelnen Betätigungsvorrichtungen selbsttätig
kontrolliert, Natürlich können derartige cvclisch verlaufende Arbeitsgänge auch
von Hand gesteuert werden; auch ist es möglich, Handsteuerungen in das selbsttätige
Zeitschaltsystem für .die jeweils zweckentsprechende Betätigung der Maschine einzuschalten.
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Die Waschtrommel 13 ist am oberen Ende 14 der Welle io mittels einer
Mutter i; befestigt, die
gegen das in der Trommel befindliche Wasser
durch eine Haube 15° abgedeckt und abgedichtet ist. Das untere Ende der Welle io
ruht in einem Lager 16, das von einer nachgiebigen Gummibuchse 17 getragen wird
und welches in einem fest an den Tragarmen i9 angebrachten Gehäuse 18 befestigt
ist. Die Tragarme i9 sind an ihren Enden an der Wandung des Gehäuses i befestigt.
Bei einer solchen Anordnung kann die Welle io mit der von ihr getragenen Trommel
13 von der normalen senkrechten Stellung abweichen, obwohl das das untere Ende der
`Felle io stützende Lager normalerweise die Welle io und die Trommel 13 in der für
die Gleichgewichtsstellung der :Maschine notwendigen senkrechten Lage zu 'halten
vermag, wie in Fig. 5 in vollen Linien dargestellt ist. Die strichpunktierte .#Nc'hse
gibt diese richtige senkrechte Bezugslinie wieder, während die vom Lager 16 winklig
abgestrichelten Linien eine außermittige Achse versinnbildlichen, der die Welle
io folgen wird, wenn sie mit einer unausgeglichenen Last ohne die Ausgleichsmittel
gemäß der Erfindung umzulaufen gezwungen ist.
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Wie aus Fig. t und 2 ersichtlich ist, befindet sich unterhalb der
Trommel t3 eine Abwasserkammer 2o, die von der ringförmigen Grundplatte 21 gebildet
wird, deren innere. senkrecht hochgebogene Umfangsflanschen 22 den einen seitlichen
Abschluß der Kan;mer darstellen, während der andere von der 1 gebildet wird, an
der der :iußere Umfan gsflansch 23 der Platte 21 z. B.. durch @chtveißen befestigt
ist. Eine Abwasserleitu1l-g 24, die zweckmäßig von einem Ventil lleeiiifltißt wird,
steht mit der Kammer 2o für den \hlaß des Wassers in Verbindungsleitungen der llatisvntwässert;ng
in Verbindung.
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N.'ac(i denn oberen Ende der `'Felle io befindet sich eine Re-uliervorrichtung,
welche mit der unteren Fläche der Ringplatte 21 zusammenarbeitet, nm Kräften, welche
die Welle io aus ihrer norinalen senkrechten Achse herauszubewegen vermi><'hten,
entgegenzuwirken, was das Spurlager 16 und dessen Buchse 17 zulassen würden. Diese
Reguliervorrichtung kann verschiedene Gestalt annehmen und so gebaut sein, daß sie
der Eigenart jeder Maschinenbauart entspricht. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel,
wie es in Fig. i dargestellt ist, besteht die Reguliervorrichtung aus einem Kreuz
25, von dem zwei Arme 26, 27 in Fig, i zu selten sind und die zwei nach unten geric@htete
Enden 28 bzw. 29 aufweisen. Mit diesen Enden sind bei 31 Federn 30 verbunden,
die mit ihren anderen Eiiden an der Unterfläche der Ringl)latte 21 befestigt sind
und dazu dienen, die Reguliervorrichtung nach oben in die senkrechte Richtung= der
Maschine ztt drücken und in dieser Stellung zti halten. Jeder der Arme 26 und 27
ist tnit kurzen Stutzen 32 versehen, welche finit einem Rcilrl>eia<, 3d überzogene
Platten 33 tragen. Der Iteiblrelag dersellKii drückt gegen die Unterfläche der ltingilatte
21. Die Platten 33 werden somit <ltircli die Federn 30 in Reibeingriff
mit der Untertliiche der Ringplatte 21 gehalten. Die Nabe des Regulietakreuzes 25
besteht aus einem Gehäuse 35, welches ein ringförmiges, am Wellenlager 37 angebrachtes
Gummilager 36 umschließt, so daß zwischen dem Lager 37 und den Armen der Reguliervorrichtung
25 eine nachgiebige Verbindung hergestellt wird. Auf diese Weise kann die Reguliervorrichtung
25 die Welle io in im wesentlichen senkrechter Stellung halten und seitlichen Kräften,
welche die Welle außer Flucht mit ihrer normalen senkrechten Drehachse zu bringen
bestrebt sind, Widerstand leisten. Diese Wirkung wird natürlich ergänzt durch die
gleichartige Nachgiebigkeit des unteren Lagers 16 und dessen Tendenz, die Welle
io in senkrechter Stellung zu halten.
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Die Waschtrommel 13 ist in zwei Kammern 38 und' 39 unterteilt, von
derben die erstere den Waschraum der Maschine bildet und die letztere als Ausgleichskammer
für außermittige Belastungen dient, wie im folgenden des näheren beschrieben ist.
Die Kammern 38 und 39 werden durch die innere Trommel 40 und die ,konzentrisch dazu
angeordnete äußere Trommel 41 gebildet, die so miteinander und konzentrisch zeit
der senkrechten Treibwelle io verbunden sind, daß sie ein starres Ganzes -mit ihr
bilden. Die innere Trommel 40 ist bei 42 an einen Deckelrand 43 angenietet, der
eine zentrale Öffnung 4.4 aufweist, welche unterhalb und in Flucht mit der Öffnung
45 des Gehäuses i liegt. Wäsche und andere zu reinigenden Gegenstände werden in
die Maschine über die Öffnungen 44 und 45 eingebracht oder aus ihr entfernt. Der
Deckelrand 43 hat einen nach unten gerichteten Ringflansch 46, der mit einer von
der oberen Kante 48 der äußeren Trommel 41 getragenen Gummidichtung 47 in Eingriff
kommt, so daß die innere und die äußere Trommel 40 bzw. 41 mittels der Dichtungseinrichtung
47 eine Hülle bilden, welche die Ausgleichskammer 39 umschließt.
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An der Innenwand der Trommel 40 und in gleichen Abständen um ihre
senkrechte Achse sind eine Anzahl Rührflüge149> 5o und 51 befestigt, die mit der
Trommel ein Ganzes bilden oder mit ihren unteren Enden an ihr durch die Mutter 15
befestigt sind, während die oberen Enden der Flügel mit Lappen 52 versehen sind,
die sich in Ausnelimungen 53 hinein erstrecken, die so gestaltet sind, daß sie eine
passende Verbindung mit dien Lappen 52 zulassen, wie aus Fig. i und 2 ersichtlich
ist. Die äußere Trommel 41 ist mit einem konischen Stützblech 54 versehen, welches
sich über einen Lagerring 55 gegen .ie Welle io abstützt, um die Stabilität zwischen
der Welle io und dem Trommelaufbau weiter zu fördern.
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Nahe ihrer oberen Kante und unterhalb des Deckelringes 43 ist die
innere Trommel 40 mit einer Anzahl Öffnungen 56 versehen, die Durchlässe zwischen
der inneren Waschkammer der Trommel 40 und der sie umgebenden äußeren Ringkammer
39 bilden. Wie aus Fig. i und 2 ersichtlich ist, befinden sich im Boden der äußeren
Trommel 41 in Kreisform angeordnete Öffnungen 57. Radial zur lotrechten Wand der
äußeren Trommel 41 sind eine
=\nzahl Prallflächen 58 mit Öffnungen
59 befestigt. Die Bodenöffnungen 57 liegen radial nach innen in Bezug auf die inneren
Kanten der Prallflächen 58, und die Anzahl der letzteren richtet sich nach dem hasstingsvermögen
der Maschine und anderen Fakto@i-en. die sich innerhalb gewisser vorbestimmter Grenzen
der Arbeitsweise ändern können.
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Die lfaschine nach Fig. i und 2 ist für 6 Pfund -Trockenwäsche und
36 bis 40 1 Wasser zur Durchführung eines Wascharbeitsganges gedacht. Die \Vaschtronimel
soll ferner 6o Schwingungen in der Minute ausführen und um einen Bogen von etwa
6o bis 70° schwingen. Natürlich sind sowohl die Schwingzahl als auch der Grad des
Schwingungsbogens variabel, doch arbeitet das gegebene Beispiel bei einem normalen
Wascharbeitsgang dieser Art zufriedenstellend. Die Offnung 45 im Gehäuse ist während
:des Waschvorganges durch einen nicht dargestellten Deckel normalerweise verschlossen.
Während die Trommel die Wäsche unter Einwirkung der Rührflii,gel49, 5o und 5 i durdheinanderschleudert,
werden die \\'iiscliestiicke in üblicher Weise gewaschen; jedes llrrausspritzen
oder Herausschleudern aus der Tromnie113 wird durch die nach unten gebogene Lippe
6o des Deekelringes 43 verhindert. L11>er die ()ffnung 44 wegspritzendes Wasser
läuft Tiber die Seitenflächen der Trommel 13 in die Abwasserkammer 20.
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Es ist ersichtlich; daß während des Waschvorganges ein -Massenausgleich
unnötig ist, und daß in allen normalen Fällen die Drefsclhwingung der \Velle ro
und der Trommel 13 sich um die normale senkrechte axiale Mittellinie der Welle io
vollzieht. Nur während des hochtourigen Umlaufs der Maschine beim Schleudern entstehen
unausgeglichene Kräfte infolge der ungleichen Verteilung der \\ äschestücke in der
Trommel 40; ein solcher Fall ist in den Fig. 3 und 4 wiedergegeben, bei welchen
die Wäschestücke, die bei 61 und 62 angedeutet sind, sämtlich an einem Teil der
Trommelwand zusammengeballt sind, etwa innerhalb eines Bogens von ioo°. Die Fig.
3 und 4 zeigen insofern extreme Fälle dieser Art, als durch :die normale Tätigkeit
der Rührflügel und infolge der dadurch bewirkten normalen Verteilung der Wäschestücke
während des Waschvorganges, die meisten Wäschestücke innerhalb des Waschwassers
gut verteilt sind. 13ei Beginn des Schleudervorganges werden die \Väschestüc'ke
indessen durch die Fliehkraft radial nach außen 1>ew-egt und werden im allgemeinen
an der Wandung der inneren Trommel 40 einigermaßen gleichmäßig verteilt haften bleiben.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellten Fälle treten meist dann auf, wenn ein Kleidungs-
oder Wäschestück gewaschen wird und dann eine begrenztere Fläche findet, an :der
es während des Schleudervorganges haften bleibt. Ist die Trommel im Normalfall mit
6 Pfund Trockenwäsche beschickt, so treten die in Fig. 3 und 4 dargestellten extremen
Fälle nicht auf.
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Ist die Trommel bis zur vollen Aufnahmefähigkeit mit einer Anzahl
Wäschestücke beschickt, so ist es klar, daß einige Stücke größeren Umfang haben
und weitere mehr Wasser aufnehmen und halten, so daß selbst 'bei normaler, regelmäßiger
Verteilung derselben längs des Umfanges der Trommel die schwereren Stücke eine Unbalance
herbeiführen, die Schwingungen hervorruft und beseitigt werden muß. Die Mittel gemäß
der Erfindung tragen dazu bei, derartige Unbalancen zu beseitigen und die Auswirkungen
außermittiger Lasten auf ein Geringstmaß zu vermindern sowie einen sanften und verhältnismäßig
ruhigen Umlauf der Maschine beim Schleudern :der Wäsche zur Entwässerung nach Beendigung
des Waschvorganges und vor Beginn -des Spülvorganges zu gewährleisten. Selbstverständlich
können ein oder mehrere Spülvorgänge in den vollständigen Arbeitslkreislauf der
Waschmaschine eingeschaltet werden, bei welchen die Wäschestücke durch :die Schwingung
:der Trommel von neuem :behandelt werden und nach Zuführung von Spülwasser von letzterem
durch Schleudern der Trommel befreit werden, ehe die Wäschestücke zum Aufhängen
auf die Leine oder zwecks Überführung in einen Wäschetrockner herausgenommen werden.
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Unter der Annahme, daß die Trommel gleichm äßig belastet ist, wie
es mit einer Wasserfüllung 63 g-eniäß Fig. i der Fall ist, läßt der Beginn des Schleudervorganges
die Wasseroberfläche die in Fig. i dargestellte parabolische Gestalt annehmen, wobei
der Wasserkörper bis zu den äußeren Umfangskanten der Trommel 4o reicht. Diese Wirkung
wird noch durch die nach ohen sich erweiternde Wand der Trommel 40 unterstützt.
Unter der Einwirkung der Flie'h'kraft wird das Wasser somit bis zu einer solchen
Höhe gehoben, bei welcher es durch die Öffnungen 56 bei Beginn des Schleudervorganges
auszulaufen anfängt und in die Ausgleichskammer 39 geschleudert wird (Fig. i). Dabei
ist die Verteilung des überfließenden Wassers über den gesamten Umfang der Trommel
41 gleich, und das Wasser in der Trommel 41 wird durch die Prallflächen 58 vor unnötigem
Umherwirbelngeschützt. Die Ausgleichskammer 39 .wird von oben nach unten im Umfang
größer, und der -größere Teil der Kammer befindet sich nahe des Bodens im Bereich
der Last bzw. der Wäschezone der Trommel 4o.
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Zu beachten ist die Aufnahmefähigkeit der Kammer 39 für die Ausgleichsflüssigkeit
im Verhältnis zur Lastaufnahme der Trommel. Die Ausgleichskammer muß eine Aufnahmefähigkeit
'haben, die ausreicht, um dem Gewicht nach genügend Wasser fassen zu können, welches
normalerweise benötigt wird, um den Höchstwert außermittiger Belastung ausgleichen
zu können, :der möglicherweise während des normalen Arbeitsganges einer mit voller
Kapazität belasteten Trommel und während des Waschvorganges auftreten 'kann. Wenn
die Trommel allmählich langsamer zu laufen beginnt, läuft das am äußeren Umfang
der in der Trommel 41 befindlichen Kammer 39 haftende Wasser allmählich nach unten
und durch die Öffnungen 57 ab, von wo es diagonal nach unten und außen in die Abwasserkammer
20 geschleudert wird, ehe die Entwässerung der Trommel 4o stattfindet.
Entwässerungsvorrichtungen
für die Trommel 4o sind nicht besonders dargestellt, doch können geeignete ventilgesteuerte
Mittel dafür vorgesehen sein, um die Trommel zu einer bestimmten Zeit zu entleeren.
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Wern die in der Trommel 40 befindlichen, die Last darstellenden Wäschestücke
aus dem Gleichgewicht geraten, verschiebt sieh der Schwerpunkt der Last, und die
Welle io wird gegen die Hemmwirkung der Reguliervorrichtung 25 und gegen die natürliche
Nachgiebigkeit ihrer Lagerung aus der normalen senkrechten Drehachse derselben abgelenkt.
Dadurch erhält das obere Ende 14 d,er Welle io eine Kreiselbewegung in natürlicher
Anpassung an die außermittige Belastung, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist. Das in
der Trommel befindlicheWasser wird durch Fliehkraftwirkung aus den Öffnungen 56
herausgeschleudert und automatisch in die Kammer 39 befördert. Es sammelt sich dann
in der Kammer 39 in bestimmter Konzentration längs eines bestimmten Bogens der Kammer--#vandung
mit einem bestimmten Gewicht 64 an, wie in Fig. 4 dargestellt ist, um das verlagerte
Gewicht der Wäschestücke 62 auszugleichen, .so daß die Kreiselbewegung,der Welle
io auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, während die Trommel zwecks Entwässerung
der Wäschestücke umläuft. Änderungen des außermittigenLastzustandes haben auch Änderungen
in der Wasserkonzentration in der Ausgleichskammer 39 zur Folge. Bei größeren Urbalancen
ist die Konzentration des Wassers in der Kammer 39 ebenfalls größer, während bei
leichteren außermittigen Lasten eine geringere Konzentration von Wasser in der Kammer
39 in Erscheinung treten wird. Die Kreiselwirkung der spindelartigen Einheit wirkt
auch der Ablenkung der Trommel und der Welle von ihrer normalen senkrechten Drehachse
entgegen.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, würde der normale Schwerpunkt der
Maschine und ihrer Last im ausgeglichenen Zustand mit dem normalen axialen Drehmittelpunkt
65 der Welle io bzw. der .darauf gelagerten Trommeln 40 und 41 zusammenfallen. Im
Gleichgewichtszustand würde daher die ganze Trommel mit ihrer Last um den Punkt
65 als Achse umlaufen, welche die normale Drehachse der Welle io ist. Schwingungserscheinungen
würden wegen des vorhandenen Gleichgewichtszustandes nicht auftreten. Sollte sieh
die lose Last in die Stellung 61 (Fig. 3) verschieben, so würde sich der Schwerpunkt
der Last nach dem Punkt 66 verschieben. Die dadurch verursachte Schwankung der Schleudervorrichtung
um den Schwerpunktkreis 67 bewegt die äußere Trommel 41 der Trommeleinheit innerhalb
einer mit der Achse 65 konzentrischen Bahn 66. Hierbei ergeben sich aber außerordentlich
starke Schwingungen, so daß .die Maschine, wenn sie nicht am Boden befestigt wäre,
anfangen würde zu wandern oder gar umzukippen. Ist sie veralt-ert, so wären der
Rahmen und andere Gehäuseteile !heftigen Stößen ausgesetzt, und die Geräuschbelästigung
wäre für die Umgebung unerträglicli. Fig 4 verdeutlicht, wie Eine derartige, außermittige
Belastung durch Anwendung der Mittel nach der Erfindung, d. h. durch geeignete Steuerung
und Verteilung des in sich geschlossenen Flüssigkeitsinhaltes der Trommel 13 der
Waschmaschine ausgeglichen werden kann. Die durch die umlaufende Trommel hervorgerufene
Fliehkraft bildet den Wasserkörper 63 (Fig. i), ..der Wasser durch die öffnungen
56 .bei verhältnismäßig geringer Schleudergeschwindigkeit entweichen läßt. Das in
der Kammer 39 befindliche Wasser konzentriert und verteilt sich selbst in richtigem
Verhältnis zu *= außermittigen Last in der Trommel schon beirn Beginn des Schleudervorganges,
ehe bedeutsame, Schwingungen auftreten, und es -bildet einen bogenförmigen Körper
an der der Last gegenüberliegenden Wandung kier Ausgleichskammer 39 und nimmt somit
die mit 64 bezeichnete Stellung nach Fig. 4 ein. Der Schwerpunkt der Gesamtlast
wird daher niemals den in Fig. 4 angedeuteten Punkt 66 wirklich erreichen, sondern
sich höchstens bis zu einem Punkt 69 verschieben, der auf einer venhältnis^ mäßig
kleinen Kreisbahn 70 umläuft.
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Die Kreiselwirkung der gesamten Schleudereinheit nebst Reguliervorrichtung
25. und nachgiebigem Lager 16 trägt gleichzeitig dazu bei; jede plötzliche oder
größere Abweichung des Lastmittelpunktes von der normalen Drehachse 65 zu verhindern.
Für alle praktischen Zwecke wird die Einheit daher selbst bei außermittiger Last
so in Stellung gehalten, daß sie uni ihre .normale senkrechte Drehachse umlaufen
Kann. Versuche Harken ergeben, daß bei Vorhandensein eines an einer Seite der Trommel
konzentrierten Gewichtes aus' Stahl von 8 Pfund und beim Schleudern desselben mit
Umdrehungsgeschwindigkeiten von 59o 'bis 8oo Umdr./Min.,der von der Welle io duxclfnessene
Kreiselweg auf etwa 9 mm Abweichung von .de; normalen Drehachse gehalten werden,
kann. Derart extreme Bedingungen treten.. aber. beiän normalen Waschvorgang nicht
auf.
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LTm die Gewichtseinflüsse und die Fliehkraftwir'kungen infolge unausgeglichener
Last weiter zu vermindern, ist die ganze Trommel aus Aluminium gebaut, wodurch die
Gewichte um ein stilches Ausmaß herabgesetzt werden, daß sie die Tätigkeit der Waschmaschine,
insbesondere während :der Schleudervorgänge, nicht beeinflussen. Infolgedessen kann
die Beschleunigung und- Verzögerung des Maschinenlaufs bzw. der Waschtrommel in.
geringerer Zeit erfolgen.
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11 Wie oben @beschrieben ist, könnendie Flügel. 49, 5o und
51 als Einheit ausgebildet .unrl; an der Trommel 40 befestigt werden. Es ist auch
möglich, die innere Trommel4o in der Weise herzustellen, daß ihre Wandungen in Gestalt
von Flügeln: ausgebildet werden, welche die Flügel 49, 5o und. 5 !
nachbilden.
Bei der Ausbildung der Flügelvorrichtung ist es wesentlich, .sie symmetrisch um
die normale senkrechte Drehachse der gänzen Waschmaschine und der Schleudereinheit
anzuordnen. so daß Uribalancen, die latente _ außerarittige Belastungen bilden könnten,
nicht eintreten.
In den Fig. 6, 7 und 8 ist eine abgeänderte Bauart
dargestellt, bei welcher drei Einzelflügel 71 Verwendung finden, die zu Reinigungszwecken
bequem aus der Maschine entfernt werden können. Das erlaubt eine vereinfachte Reinigung
sowohl der Flügel als auch der Trommel selbst.
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Um diese Flügel richtig einzusetzen und aneinanderzupassen, ist jeder
der Flügel 71 mit Anschlagflächen 72 und 73 versehen, die im Winkel von i2o° gegeneinander
geneigt sind und längs deren die Flügel 71 einander berühren, wenn 'sie in der Trommel
in Stellung gebracht sind. In dieser Stellung werden sie durch Befestigungsmittel
festgehalten. Beispielsweise kann sich der Gewindeteil io° (Fig. i) der Welle io.durch
die Kappe 15° hindurch erstrecken und mit einer Handmutter 74 versehen werden, welche
die Flügel 71 in fier Trommel gegen deren Boden festhält.
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Jeder der Flügel 71 ist mit den .hervorste:henden Lappen 75 versehen,
die in die Ausnehmungen 53 'hineinpassen, wie oben bezüglich Fig. i und 2 beschrieben
ist. Die Flügel werden infolgedessen durch die Handrtnutter 74 gegen den Trommelboden
gedrückt und in Stellung gehalten; an der Drehung werden sie durch die Lappen 75
gehindert, welche in die im Deckelrand 43 der Trommel 13 vorgesehenen Ausnehmungen
oder Vorsprünge 53 hineinpassen.
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Die in Fig.6 Abis 8 dargestellten Flügel sind ferner mit Flanschen
76 und 77 versehen, die rechtwinklig zur eigentlichen Flügelfläche 71 derart abgebogen
sind, daß zwischen der Unterfläche der Flügel und der benachbarten Trommelwandung,
wie bei 78 in Fig. 6 ersichtlich ist, ein freier Raum verbleibt. Der flache Teil
des Flügels ist mit Löchern 79 versehen, so daß das in der Trommel befindliche Waschwasser
durch den Flügel hindurchlaufen und in den freien Räumen 78 zwischen Flügeln und
Trommel nach oben laufen kann, um gegebenenfalls den oberen Rand der Trommel 4o
zu erreichen, wo das Wasser durch die Öffnungen 56 in die Ausgleichskammern 39 gelangen
kann, wie im Zusammenhang mit Fig. i und 2 beschrieben ist.
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Die Flügel 71 können jede gewünschte Gestalt erhalten. Bei
der vorliegenden Bauart haben die Flügel 71 eine mittlere Ausbauchung 8o, welche
der Flügelausbauchung der gezeigten bevorzugten Ausführungsform entspricht. Diese
Ausbauchungen bilden die eigentlich wirksamen Teile der Flügel und bearbeiten die
Wäsche während des Waschvorganges in der Trommel in der gleichen Weise wie bei der
bevorzugten Bauart.
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Die Fig. 9, io und ii veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform
einer mit Wasser arbeitenden Ausgleichsvorrichtung gemäß der Erfindung. Bei dieser
Anordnung werden feste äußere Ummantelungen oder andere flüssigkeitshaltende Mittel
zur Durchführung des Massenausgleichs im Sinn der Erfindung entbehrlich.
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Gemäß Fig.9 ist eine Trommel 85 innerhalb eines äußeren Gehäuses
86 derart drehbar gelagert, daß zwischen Trommel und Gehäuse ein Zwischenraum 87
verbleibt, der in einen ringförmigen Entwässerungsraum 88 übergeht. Die drehbare
Trommel 85 ist mit den Öffnungen 56 der Ausführungsform nach Fig. i entspreahendenUmfangsöffnungen
89 versehen.
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An der Außenseite der Trommel 85 ist über der Lochreihe 85 ein hohler
Ring von Halbkreisförmigem Querschnitt angeordnet, der von den Schienen 9i und 92
gehalten und geführt wird, die an der Trommelwand befestigt sind. Die Schienen 9i,
92 bilden somit eine Führung, in welcher der Ring 9o sich relativ zur Trommel drehen
kann. DerRing go trägt eine Anzahl Federbremsen 93 und 94, die normalerweise mit
dem Ring und der Trommel umlaufen. Wenn die Trommel unter der Einwirkung einer unausgeglichenen
Last das Bestreben hat, eine Kreiselbewegung zu vollführen, üben die Federn 93 oder
94 eine Bremswirkung auf den Ring aus und lassen die Trommel so lange sich gegenüber
dem Ring drehen, bis die Last eine Stellung erreicht hat, die derjenigen des Ausgleichssackes
95, der die Stabilisierung der Trommel herbeizuführen hat, gegenüberliegt.
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Der Sack 95 ist an dem Ring 9o befestigt und so gelagert, daß er aus
dem Innern der Trommel 85
über die Öffnungen 89 in den Ringraum 9o überlaufendes
Wasser aufnehmen kann. Dazu hat der Ring 9o Öffnungen 96, welche den Eintritt der
Flüssigkeit in den Sack 95 ermöglichen.
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Es ist ersichtlich, daß, wenn die Trommel 85 in ausgeglichenem
Zustand rotiert, die Federn 93 nur geringen Druck gegen das Gehäuse 86 ausüben werden,
der nicht ausreicht, um den Reiheingriff zwischen dem Ring 9o und der Trommel zu
überwinden. Infolgedessen dreht sich der Ring 9o zusammen mit der Trommel. Sobald
indessen die Trommel schleudert, üben die Federn 93 oder 94 genügend Druck aus,
um die Drehung des Ringes 9o abzubremsen, so daß die Trommel dadurch gegenüber dem
Ring 9o so lange eine Verdrehung erfahren wird, bis die unausgeglichene Last in
der Trommel in die dem Sack 95 gegenüberliegende Stellung gelangt ist, der nun die
Trommel stabilisiert, wodurch der Ring 9o wieder mit der Trommel zusammen umzulaufen
beginnt. .
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Eine Rückplatte 97 (Fig. 9 und io) bildet das Halteelement für den
Sack 95, der flüssigkeitsdicht mit der Platte 97 verbunden ist. Der Sack 95 kann
aus halbnachgiebigem Werkstoff oder aus wasserdichtem Segeltuch bestehen, je nach
der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleudertrommel 85.
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Der ganze Sack ist zweckmäßig so gestaltet, daß er im äußersten Fall
die in Fig. io in gestrichelten Linien angedeutete Gestalt annehmen kann, wenn er
den Ausgleichszweck erfüllt, für den er bestimmt ist: An dem Sack sind Trägheits-
oder Fliehkraftventile 98 vorgesehen, mittels deren aus der Trommel 85 ausfließendes
und in den Ausgleichssack 95 angesammeltes Wasser normalerweise zurückgehalten wird.
Diese Rückhaltv,-irkung der Ventile auf den Wasservorrat tritt jedesmal dann ein,
wenn die Geschwindigkeit der gesamten Einheit ein vorbestimmtes
Maß
überschreitet, welches im wesentlichen mit derjenigen Umdrehungsgeschwindigkeit
übereinstimmen dürfte, welche die Ausbildung des parabolischen Wasserkörpers 99
und damit das Überfließen von Wasser durch die Öffnungen 89 in den Riiig 9o und
von dort aus in den Sack 95 ermöglicht.
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Wie Fig. i i erkennen läßt, besteht das Ventil 98 in der Hauptsache
aus einer leichten Kugel ioo, die mittels eines biegsamen Kabels oder Drahtes ioi
mit einem Ausgleichsgewicht io2 verbunden ist, und die normalerweise infolge der
Wirkung der Druckfeder 104, die in dem Gehäuse tos des Ventils ruht, von ihrem Sitz
toi abgehoben ist. In dieser Stellung des Ventils (Fig. i i) fließt die im Sack
95 befindliche Flüssigkeit über das Gehäuse io5 aus und entleert den Sack 95, wenn
die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 85 einen vorbestimmten Wert unterschreitet
oder die Trommel zum Stillstand kommt.
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Die Ventile 98 schließen sich indessen unter der Wirkung des Gegengewichtes
102, welches durch die Fliehkraft radial nach außen geschleudert wird und dadurch
die Ventilkugel ioo auf den Sitz 103 zieht, während sich der Sack 95 füllt
bzw. während der Zeit, während welcher Sack und Trommel miteinander bei vorbestimmterGeschwindigkeit
umlaufen.
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Die in den Fig.9, io und ii veranschaulichte Bauart läßt erkennen,
daß der Sack 95 ein Mittel zur Aufnahme von innerhalb der Trommel befindlichem Wasser
bildet. Da die Trommel sich gegenüber dem Ringe 9o drehen kann, ist es klar, daß,
wenn der Ring von den Bremsen gehalten wird, die Trommel sich solange drehen kann,
bis der Sack irgendeinen unausgeglichenem Teil der Trommel das Gegengewicht bildet.
Die Spannung der Federn 93 und 94 kann regulierbar sein. Unter Umständen können
diese Organe auch völlig entbehrlich werden, was in der Hauptsache von der Schnelligkeit
i&bhängt, mit welcher die Ausgleichsstellung des Sackes auf dem Umfang der Trommel
85 unter den verschiedenen Unbalancen erreicht wird.
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Der Sack 95 kann entweder ganz oder nur teilweise mit Überlaufflüssigkeit
gefüllt werden, wie bei io6 in Fig. io dargestellt ist. Der Sack hat die Fähigkeit,
sich zu dehnen und das Schwerpunktzentrum von der Trommel aus nach außen zu verlagern
in Übereinstimmung mit dem unausgeglichenen Zustand der Trommel.
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Die Anordnung gemäß Fig. 9 bis i i kann den gleichen Drehantriel)
für die Trommel aufweisen, wie bezüglich der Bauart nach Fig. i beschrieben ist.
Auch die Reguliervorrichtung kann bei der Ausführung nach Fig. 9 bis i i Anwendung
finden.
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Die abgeänderte Ausführung einer Waschmaschine nach Fig. 9 bis i i
ermöglicht den Ausgleich der von der drehbaren Trommel umschlossenen Wasserlast
bzw. Wäschelast, während die Mittel zur Aufnahme des Cberlaufwassers und zur Konzentrierung
desselben in einer der Unbalance entgegengesetzten Zone dieses überlaufwasser isoliert
von der Drehung der Trommel in sich bergen. Außerdem zeigt die abgeänderte Anordnung
die Möglichkeit zur Vorsehung anderer äquivalenter Einrichtungen zur Durchführung
des Erfindungsprinzips und zur Schaffung einer Vorrichtung, welche eine eine unausgeglichene
Last tragende Schleudertrommel automatisch ausgleicht, um Schwingungen derselben
auf ein Geringstmaß her= abzusetzen und damit die den bekannten Trommeln dieser
Art anhaftenden Nachteile zu beseitigen.