DE841584C

DE841584C - Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE841584C
Application number: DEA12552A
Authority: DE
Inventors: Clayton Frederick Emmert; William Howard Stouder
Original assignee: AUTOMATIC WASHER Co
Current assignee: AUTOMATIC WASHER Co
Priority date: 1950-12-12
Filing date: 1950-12-12
Publication date: 1952-06-16

Description

Trommelwaschmaschine l)ie l,.rfitt(Itttig betrifft eine `\'aschmascliin-e, insmit lioclitouriger Waschtrommel.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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. .
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Trommelwaschmaschine mit einer besonderen mitumlaufenden Kammer für die Aufnahme überschüssigerFlüssigkeit, die zumAusgleichen des Gewichtes des Trommelinhaltes herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ein- oder mehrteilige Ausgleichskammer (41, 95) die Trommel (40, 85) konzentrisch umgibt.
2. Waschmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel in der Nähe ihres oberen Randes mit rings um den ganzen Umfang der Trommel verteilten Auslaßöffnungen (56) versehen ist, durch welche Wasser aus der Trommel in die Ausgleichskammer (41, 95) überlaufen kann, wenn das Wasser während des Schleuderns der- Trommel die Höhe der Überlauföffnung erreicht.
3. Waschmaschine nach einem der Ansprüche i oder 2, gekennzeichnet durch eine Anzahl Flügel oderRührflächen (49, 50, 51, 71), die mit der Trommel (40) zu gemeinsamem Umlauf verbunden sind und deren Längsachsen im wesentlichen in einer senkrechten Ebene verlaufen, dabei gleichmäßig innerhalb der Trom= mel (40, 85) verteilt sind und sich mit ihrem unteren Teil vorzugsweise gegen den Trommelmittelpunkt hin erstrecken.
4. Waschmaschine nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (41) von der . Außenwandung der Trommel (40) und einem mit der Trommel drehbar verbundenen Mantel (41) gebildet wird, wobei der Mantel einen ringförmig nach oben sich erstreckenden Wandungsteil und einen im wesentlichen waagerechten Bodenteil aufweist, der in den ringförmigen Wandungsteil übergeht, so daß zusammen mit der äußeren Trommelwandung eine ringförmige mit der Trommeldrehachse im wesentlichen koaxiale Kammer (39) umschlossen wird.
5. Waschmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wandung des Mantels (41) einen unteren zylindrischen Teil aufweist sowie einen oberen, keglig geformten Teil, der in Richtung auf den Oberteil der Trommel sich verjüngt.
6. Waschmaschine nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine Auslaßöffnung (57) im Boden der Ausgleichskammer, die radial nach innen im Abstand von der Innenwand des Mantels angeordnet ist.
7. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch senkrecht verlaufende, gleichmäßig über dessen Umfang verteilte Prallflächen (58), die mit dem nach oben sich erstreckenden ringförmigen ' Wandungsteil des Mantels verbunden und vorzugsweise mit Löchern (5g) für die Zirkulation des Wassers im Mantel durch die Prallflächen hindurch versehen sind. B.
Waschmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel oder Rührflächen (70 mit der Trommel lösbar verbunden sind. g.
Waschmaschine nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel oder Rührflächen (49, 50, 51,'71) mit Durchlässen versehen sind, die quer zur Längsachse derselben verlaufen. to.
Waschmaschine nach einem der Ansprüche i bis 9, gekennzeichnet durch ein feststehendes, die Trommel und die Ausgleichskammer umgebendes Gehäuse (i), welches das von der Trommel überlaufende Wasser und das von derAusgleichskammer überlaufendeWasser aufzunehmen ermöglicht und mit einer Ablaßvorrichtung (24) versehen ist. i i.
Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben sich erstreckende Wand der Trommel (4o, 85) nach oben auseinanderstrebt,so daß das in derTrommel befindlicheWasser in dieAusgleichskammer durch die Auslaßöffnungen (56) überzulaufen beginnt, ehe die kritische Geschwindigkeit erreicht ist.
12. Waschmaschine nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer durch einen Sack (g5) aus biegsamen Werkstoff gebildet ist, welche mit einem von dem oberen Teil der Trommel (85) getragenen Ringteil (9o) in Verbindung steht und von ihm getragen wird.
13. Waschmaschine nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein am Boden des Sackes (95) befindliches Ventil, das so angeordnet ist, daß es unter normalenBedingungen geöffnet ist, sich aber bei Auftreten einer bestimmten Fliehkraft automatisch schließt.
14. Waschmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringteil (go) gegenüber der Trommel (85) drehbar ist, doch normalerweise in Reibeingriff mit ihr gebalten wird. so da.ß er zusammen mit ihr umläuft, und Bremsmittel in Gestalt von Federn (93,94) vorgesehen sind, die, auf ein etwaiges Schleudern der Trommel (g4) ansprechend, auf den Ringteil eine Bremswirkung auszuüben gestatten, so daß die Trommel (g5) relativ zu dem Ringteil umlaufen kann.
15. Waschmaschine nach einem der Ansprüche i bis 14, gekennzeichnet durch eine Reguliervorrichtung (26, 28, 30, 33, 34). welche die unausgewuchteten, auf die Trommel einwirkenden Kräfte so lange ausgleicht, bis die Trommel eine über der kritischen Geschwindigkeit liegende Schleudergeschwindigkeit erreicht hat.
16. Waschmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliervorrichtung aus einem drehbaren Organ (26) besteht, dessen Mittelteil von einem mit der Antriebswelle verbundenen, nachgiebigen Lager (36) getragen wird, und dessen Umfangsteile mit Federelementen (30) versehen sind, die auf Reibelemente (33) einwirken, welche mit einem feststehenden, vorzugsweise am Gehäuse (i) befestigten, die Trommel und die Ausgleichskammer umgebenden Teil in Reibeingriff stehen.
17. Waschmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet. daß das drehbare Organ (26) die Gestalt eines Kreuzes oder Sterns hat, an dessen äußeren Armenden herabhängende Teile vorgesehen sind (28, 2g), deren jeder das untere Ende einer 'Schraubenfeder trägt, deren oberes Ende auf ein Reiborgan einwirkt, welches, von Stutzen (32) unterstützt, mit den Kreuz- bzw. Sternarmen (26) verbunden ist.
18. Waschmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das die Reguliervorrichtung mit der Welle verbindende nachgiebige Lager zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Welle angeordnet ist. i9. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet; dA das untere Ende der Welle (io, 14) von einem Lager mit nachgiebiger Gummiarmatur getragen wird. 2o. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis i9, gekennzeichnet durch einen zur Welle (1o, 14) gehörigen Antrieb, der wahlweise. so betätigt werden kann, daß er eine Schwingung oder eine Drehung der Welle zuläßt.