EP4617419A1 - Waschgerät mit verbessertem ablaufschlauch sowie verfahren zum betrieb des waschgeräts - Google Patents

Waschgerät mit verbessertem ablaufschlauch sowie verfahren zum betrieb des waschgeräts

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Publication number
EP4617419A1
EP4617419A1 EP25151528.4A EP25151528A EP4617419A1 EP 4617419 A1 EP4617419 A1 EP 4617419A1 EP 25151528 A EP25151528 A EP 25151528A EP 4617419 A1 EP4617419 A1 EP 4617419A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drain hose
tub
pump
expansion
drum
Prior art date
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Pending
Application number
EP25151528.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raymond Römer
André Ludwig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP4617419A1 publication Critical patent/EP4617419A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F21/00—Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement 
    • D06F21/02—Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement  about a horizontal axis
    • D06F21/04—Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement  about a horizontal axis within an enclosing receptacle
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00—Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/32—Control of operational steps, e.g. optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry
    • D06F33/42—Control of operational steps, e.g. optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry of draining
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06F2105/46—Drum speed; Actuation of motors, e.g. starting or interrupting
    • D06F2105/48—Drum speed
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    • D06F39/083—Liquid discharge or recirculation arrangements
    • D06F39/085—Arrangements or adaptations of pumps

Definitions

  • the invention relates to a washing appliance with an improved drain hose and a method for operating the washing appliance.
  • the invention particularly relates to a washing appliance comprising a tub and a drum mounted therein for rotation about a rotational axis for holding laundry items, and a water drainage system comprising a tub flange in the tub, a drainage pump, and a drain hose with expansion folds arranged between the tub flange and the drainage pump or its intake port.
  • the invention also relates to a method for operating this washing appliance.
  • Washing machines generally have a tub in which a drum for holding laundry items is rotatably mounted, in particular rotatably mounted, in order to introduce mechanical energy into the laundry items to increase the washing effect and to achieve the subsequent dewatering of the laundry items through centrifugal forces (spin-out principle).
  • the drum is housed in the stationary housing of the washing machine or is mounted by springs and dampers.
  • a drainage pump for pumping an aqueous liquid out of the tub is generally attached to this housing.
  • the drain hose which serves as the hydraulic connection between the tub and the drain pump—that is, between the oscillating system and the stationary system—is generally made of a permanently elastic material due to the vibrations caused by imbalance and features radial expansion folds on its surface geometry.
  • the vibration amplitudes of the washroom can thus be elastically compensated, creating a hydraulically tight connection between the stationary and oscillating systems.
  • the object of the present invention was to provide a washing appliance with an improved hydraulic connection from the oscillating wash chamber to the stationary drain pump (drainage pump).
  • a drain pump drain pump
  • an improved conveyance of the two-phase medium from the drain tank aqueous liquid/air
  • the object of the invention was also to provide a method for operating this washing machine.
  • washing device and a method for operating the washing device having the features of the respective independent patent claims.
  • Preferred embodiments of the washing device according to the invention and of the method according to the invention are listed in the dependent patent claims, wherein preferred embodiments of the method according to the invention correspond to preferred embodiments of the washing device according to the invention, even if this is not explicitly mentioned herein.
  • the subject of the invention is therefore a washing appliance, comprising a tub and a drum rotatably mounted therein about a rotational axis, preferably a horizontal rotational axis, for receiving laundry items, and a water drainage system comprising a tub flange in the tub, a drainage pump and a drain hose arranged between the tub flange and the drainage pump, wherein the drain hose is equipped with helical expansion folds at least in one expansion fold region.
  • the drainage pump has an intake port and a discharge port.
  • the expansion fold area extends over the length of the drain hose, although the ends of the drain hose are generally designed to ensure the tightest possible connection to the tub flange and the intake port of the drainage pump.
  • the washing machine With regard to the drainage of an aqueous liquid from the tub or a corresponding water/air two-phase mixture, the washing machine provides an additional conveying effect due to the helical expansion folds on or at the drain hose, in addition to the gravity that promotes the drainage process and the operation of the drainage pump.
  • the drain hose in the washing machine is arranged at an angle between the tub flange and the drainage pump, i.e., in particular, at an angle relative to a surface on which the washing machine is installed, and can be arranged in three spatial configurations.
  • the axis of the hose guide can thus be inclined to all three spatial axes, namely diagonally relative to the three spatial axes: front-back, right-left and top-bottom, i.e. the three Cartesian axes that span a three-dimensional space at right angles to each other.
  • the pitch of the screw geometry can be adjusted depending on the expected degree of change in the two-phase mixture (separation of water and air) in the axial direction of the drain hose.
  • the pitch can be changed or adjusted from a small pitch to a larger pitch along the flow direction in the drain hose.
  • the helical expansion folds can be designed in different ways.
  • the pitches of the helical expansion folds can be the same or variable.
  • the height of the folds can vary, thus forming a spiral geometry in addition to the helical geometry.
  • the drain hose used according to the invention is viewed here as having an inner volume (receiving volume for the two-phase mixture from the tub) composed of a hose with a circular diameter as the inner region or core and helical expansion folds attached to the hose as the outer region.
  • the outer diameter d of the helical expansion fold is then determined by the height of the expansion folds.
  • the inventive design of the drain hose with helical expansion pleats ensures better separation of the two-phase medium being conveyed.
  • the expansion pleats primarily convey the liquid phase, while the gaseous phase is separated in the core of the drain hose and can flow back to the lye tank as a venting process.
  • the hose with a circular diameter as the inner region can also be referred to as a flow channel pipe.
  • a washing device is preferred in which the outer diameter of the flow channel pipe in the drain hose is the same or decreases over the length of the drain hose. Since the gas content of the two-phase flow decreases along the flow direction in the drain hose, the flow cross-section can either be reduced along the flow direction and/or the radial shape of the expansion fold geometry can be reduced, so that in addition to the screw geometry, a spiral geometry is also created, which can reduce its diameter radially in the flow direction.
  • the additional conveying effect according to the invention is generally adapted to the direction of rotation of the drum in the drainage process during the geometric, i.e. constructive, design of the drain hose, so that the direction of rotation of the drum determines whether the screw geometry represents a right-hand or left-hand thread.
  • the radial configuration of the screw geometry is changed from large to small diameters depending on the degree of change in the two-phase mixture (separation of water and air).
  • the gas content of the two-phase mixture decreases in the direction of flow, since the gaseous phase has already separated and is flowing back to the liquor tank.
  • the local mobility between the oscillating and stationary system is generally also taken into account.
  • the pleat geometry should preferably become smaller in the radial direction of flow in order to compensate for the local vibration paths on the discharge hose.
  • the channel and pleat design in relation to the phase separation of the medium as well as the design and characteristics of the secondary flow through the helical expansion pleats are preferably taken into account. This includes the influence of the cross-sectional design on the flow in the core and primarily on the flow velocity and thus indirectly on the phase separation of the mixture.
  • the design takes into account the mutual influence between the primary (hose-core flow) and secondary flow (in the pleats or axial-tangential channel) via the ratio between the hose core diameter and the fold or channel outer diameter.
  • the additional conveying effect can be achieved by one or more threads of the screw geometry, especially if the axial gradient of the channel guide is particularly pronounced.
  • an acceleration sensor can be used. be helpful, which is generally integrated into the washing machine to check for imbalance.
  • the pump flow i.e., the pump suction chamber and the downstream pump pressure chamber, in which, for example, the pump impeller of the radial centrifugal pump rotates (uniform or counter-swirl)
  • the induced swirl in the drain hose should preferably be designed in the same direction of rotation as the pump flow. This requires that no serious or massive flow deflections or rectifications occur in the pump suction chamber due to bends or a corresponding filter insert or lint filter that acts as a flow straightener. This optimally supports pump venting, whereby uniform swirl for the pump flow has proven to be positive for pump venting.
  • the drainage pump that can be used in the washing machine is not limited according to the invention.
  • a flow pump, a centrifugal pump, or a positive displacement pump, the latter also referred to as a volumetric displacement pump can be used in the washing machine.
  • Positive displacement pumps are mechanical devices that transport a liquid from point A to point B by moving a pumping chamber. These pumps guarantee a constant and uniform flow because they are designed to move a fixed volume of liquid per pumping cycle.
  • a radial centrifugal pump i.e., a flow pump, is preferably used.
  • tub flange-drain hose-drainage pump configuration can also be designed as a circulation pump system.
  • the degree of two-phase nature of the medium and the oscillating excitation by the oscillating system have a direct influence on the thread pitch and the number of threads of the screw (spiral) geometry of the expansion folds of the discharge hose.
  • the higher the proportion of the liquid phase the greater the pitch or the more threads (number) should be realized in principle, since the liquid portion predominates over the gaseous phase.
  • the pitch is preferably only up to 45°. Since the gas portion increases with increasing drum speed, the design of the discharge hose will generally represent a compromise that requires a large Covers the range of two-phase mixture.
  • the low speed range lies between >50 and 400 rpm, because this is typically the range in which most of the extracted wash liquor or rinse water occurs. Therefore, a sophisticated design of the spin profile can be implemented in the dewatering process with regard to speed gradients and corresponding holding plateaus. On the other hand, viewed over the entire spin block, the gas content of the two-phase flow is high, so that the expansion folds can/should be designed flatter. A sensible design compromise must therefore be found that increases the dewatering performance, averaged over time, to a maximum and thus to a corresponding optimum.
  • the washing appliance is generally a washing machine or a washer-dryer. It generally has a drum rotatably mounted in a tub for holding laundry items, as well as a water supply device.
  • the latter can, for example, be a valve-controlled fresh water connection, with the valve preferably being controllable by the control unit.
  • the invention also relates to a method for operating a washing appliance, having a tub and a drum mounted therein so as to be rotatable about a rotation axis for receiving laundry items, and a water drainage system, comprising a tub flange on the tub, a drainage pump with an intake port and a pressure port and a drain hose arranged between the tub flange and the drainage pump, wherein the drain hose is equipped with helical expansion folds at least in one expansion fold region, and wherein the method comprises the step of rotating the drum clockwise or counterclockwise depending on whether the expansion fold geometry represents a left-hand or right-hand thread.
  • the rotation of the washing machine drum during the dewatering process i.e., during the laundry spinning and draining process steps, generally occurs in a single, fixed and always consistent direction of rotation, which is usually determined by the tub geometry, so that no counterproductive effect of conveying in the drain hose occurs.
  • the drain hose with a left-hand thread to be provided for the expansion pleat geometry if the drum rotation direction is clockwise CW (clockwise) and vice versa with right-hand thread if the drum is rotated counterclockwise CCW (counterclockwise) in the drainage process and the drain hose is oriented forwards towards the operator of the washing machine.
  • the invention has numerous advantages. Due to the new hose geometry, the invention enables operation of the washing machine with an additional hydraulic conveying effect in the drain hose. Furthermore, an improved deaeration effect or phase separation process is achieved through better phase separation of the medium to be conveyed (liquid on the outside in the expansion pleats / gaseous on the inside in the core). It is possible to separate the two-phase fluid from the tub or in the drain hose on the way to the drain pump, so that only the liquid phase is present in the pump, enabling good pumping performance or a good or maximized flow rate. This is particularly advantageous when the drain pump is a turbomachine, because these have a significantly poorer conveying capacity for two-phase fluids than, for example, volumetrically operating positive displacement pumps.
  • the invention also enables improved conveyance of foreign bodies from the tub to the drain pump, as the foreign bodies cannot remain in the originally radially formed or designed expansion folds. Instead, foreign bodies are continuously transported or guided through the expansion folds in the drain hose via the threaded outlet to the accessible drain pump.
  • Fig. 1 shows a side sectional view of a drain hose 9 not used according to the invention with a tub flange 4 in a known washing machine not shown otherwise.
  • Five radial expansion folds 11 are arranged in the expansion fold area 10 to compensate for the tub vibration paths.
  • the core diameter or the flow cross-section decreases along the flow direction (here from right to left from a tub (not shown) to a drain pump (not shown) of the washing machine, since the gas content of the two-phase flow medium (air-water or air-lye mixture) generally decreases toward the drain pump.
  • Fig. 2 shows a side sectional view through a washing appliance 1 according to the invention, wherein only the parts essential to the invention are shown.
  • a drum 3 for holding laundry items not shown here is mounted so as to be rotatable about a horizontal axis of rotation 7.
  • the large curved arrow indicates a possible direction of rotation.
  • An aqueous liquid from the tub generally a two-phase mixture of air and an aqueous liquid, flows from an opening arranged laterally in the lower part of the tub 2 via a tub flange 4 (long straight arrow) into a drain hose 5 which is provided with helical expansion folds 8, so that a circular helical flow, indicated by a small curved arrow, results in the direction of the drainage pump 6 or an access (intake nozzle) thereto.
  • Fig. 3 shows a perspective front view of a drain hose 5 used according to the invention with helical expansion folds 8 in an expansion fold region 10 and a tub flange 4 in a water drainage system usable according to the invention.
  • 12 denotes the inner region of the drain hose.
  • the outer diameter of the drain hose 5 decreases in the flow direction (here from top left to bottom right).
  • the helical and spiral geometry of the drain hose expansion folds is a right-hand thread for a washing drum rotation in CCW direction.
  • Fig. 4 shows a further perspective front view of a drain hose 5 used according to the invention with helical expansion pleats 8 in an expansion pleat area 10 and a tub flange 4 in a water drainage system usable according to the invention.
  • 12 denotes the inner area of the drain hose.
  • the outer diameter of the drain hose 5 decreases in the flow direction (here from top right to bottom left).
  • the outer diameter of the drain hose 5 decreases in the flow direction (here from top left to bottom right).
  • the screw and spiral geometry of the drain hose expansion pleats here is a right-hand thread for a washing drum rotation in the CCW direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Waschgerät 1, aufweisend einen Laugenbehälter 2 sowie eine darin um eine Rotationsachse 7 drehbar gelagerte Trommel 3 zur Aufnahme von Wäschestücken, und ein Wasserablaufsystem 4,5,6, umfassend einen Laugenbehälterflansch 4 am Laugenbehälter 2, eine Entwässerungspumpe 6 und einen zwischen Laugenbehälterflansch 4 und Entwässerungspumpe 6 angeordneten Ablaufschlauch 5,7, wobei der Ablaufschlauch 5 zumindest in einem Dehnungsfaltenbereich 10 mit schraubenförmigen Dehnungsfalten 8 ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb des Waschgeräts.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Waschgerät mit verbessertem Ablaufschlauch sowie ein Verfahren zum Betrieb des Waschgeräts. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Waschgerät, aufweisend einen Laugenbehälter sowie eine darin um eine Rotationsachse drehbar gelagerte Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, und ein Wasserablaufsystem, umfassend einen Laugenbehälterflansch im Laugenbehälter, eine Entwässerungspumpe und einen zwischen Laugenbehälterflansch und Entwässerungspumpe bzw. deren Ansaugstutzen angeordneten Ablaufschlauch mit Dehnungsfalten, und ein Verfahren zum Betrieb dieses Waschgeräts.
  • Waschgeräte weisen im Allgemeinen einen Laugenbehälter auf, in dem eine Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken drehbar, insbesondere rotierbar gelagert ist, um in die Wäschestücke mechanische Energie zur Steigerung der Waschwirkung einzubringen und die anschließende Entwässerung der Wäschestücke durch Fliehkräfte (Ausschleuder-Prinzip) zu realisieren. Die Trommel ist im ruhenden Gehäuse des Waschgeräts aufgenommen bzw. durch Federn und Dämpfer gelagert. An diesem Gehäuse ist im Allgemeinen eine Entwässerungspumpe zum Abpumpen einer wässrigen Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter angebracht. Es existiert daher ein ruhendes System, nämlich die mit dem Gehäuse des Waschgeräts verbundene Entwässerungspumpe, sowie ein schwingendes System aus Laugenbehälter und Wäschetrommel, hierin auch als Waschraum bezeichnet, aufgrund der durch Unwucht bedingten Schwingungen.
  • Der Ablaufschlauch als hydraulische Verbindung vom Laugenbehälter zur Entleerungspumpe - also vom schwingenden System zum ruhenden System - besteht aufgrund der durch Unwucht bedingten Schwingungen im Allgemeinen aus einem dauerelastischem Material und weist auf seiner Oberflächengeometrie radiale Dehnungsfalten auf. Die Schwingamplituden des Waschraums können somit elastisch ausgeglichen werden, so dass eine hydraulische dichte Verbindung zwischen ruhendem und schwingenden System zu gebildet wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es vor diesem Hintergrund, ein Waschgerät mit einer verbesserten hydraulischen Verbindung vom schwingenden Waschraum zur ruhenden Laugenpumpe (Entwässerungspumpe) bereitzustellen. Vorzugsweise soll unter Berücksichtigung der periodisch oszillierenden Bewegung des Waschraums eine verbesserte Förderung des zweiphasigen Mediums aus dem Laugenbehälter (wässrige Flüssigkeit/Luft) möglich sein. Aufgabe der Erfindung war auch die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betrieb dieses Waschgerätes.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch ein Waschgerät sowie ein Verfahren zum Betrieb des Waschgeräts mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Waschgerätes sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt, wobei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Waschgerätes entsprechen, selbst wenn dies hierin nicht explizit erwähnt wird.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher ein Waschgerät, aufweisend einen Laugenbehälter sowie eine darin um eine Rotationsachse, vorzugsweise eine horizontale Rotationsachse, drehbar gelagerte Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, und ein Wasserablaufsystem, umfassend einen Laugenbehälterflansch im Laugenbehälter, eine Entwässerungspumpe und einen zwischen Laugenbehälterflansch und Entwässerungspumpe angeordneten Ablaufschlauch, wobei der Ablaufschlauch zumindest in einem Dehnungsfaltenbereich mit schraubenförmigen Dehnungsfalten ausgestattet ist.
  • Im Allgemeinen weist die Entwässerungspumpe einen Ansaugstutzen sowie einen Druckstutzen auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Waschgerätes erstreckt sich der Dehnungsfaltenbereich über die Länge des Ablaufschlauches, wobei allerdings die Enden des Ablaufschlauches zur möglichst dichten Verbindung mit dem Laugenbehälterflansch und dem Ansaugstutzen der Entwässerungspumpe im Allgemeinen geeignet ausgestaltet sind.
  • Das Waschgerät stellt in Hinblick auf die Ableitung einer wässrigen Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter bzw. einem entsprechenden Wasser/Luft-Zweiphasengemisch aufgrund der schraubenförmigen Dehnungsfalten auf bzw. an dem Ablaufschlauch einen zusätzlichen Fördereffekt zur Verfügung, zusätzlich zu der den Entwässerungsprozess fördernden Schwerkraft sowie dem Betrieb der Entwässerungspumpe.
  • Vorzugsweise ist im Waschgerät der Ablaufschlauch zwischen Laugenbehälterflansch und Entwässerungspumpe schräg angeordnet, also insbesondere schräg gegenüber einer Aufstellfläche des Waschgeräts und kann in drei räumlichen Ausprägungen ausfallen. Die Achse der Schlauchführung kann somit schräg zu allen drei Raumachsen stehen, nämlich schräg bezogen auf die drei Raum-Achsen: vorne-hinten, rechts-links und oben-unten, also die drei kartesischen Achsen, die rechtwinklig zu einander einen dreidimensionalen Raum aufspannen.
  • Bei der Herstellung des Waschgeräts kann hierzu eine Steigungsanpassung der Schraubengeometrie in Abhängigkeit vom erwarteten Änderungsgrad des Zwei-Phasen-Gemisches (Entmischung von Wasser und Luft) in axialer Richtung im Ablaufschlauch vorgenommen werden. Insbesondere kann eine Steigungsänderung bzw. -anpassung von einer kleinen Steigung zu einer größeren Steigung entlang der Strömungsrichtung im Ablaufschlauch vorgenommen werden.
  • Erfindungsgemäß können die schraubenförmigen Dehnungsfalten unterschiedlich ausgestaltet sein. So können die Steigungen der schraubenförmigen Dehnungsfalten gleich oder variabel sein. Überdies kann die Höhe der Falten unterschiedlich sein und sich somit zusätzlich zu der Schraubengeometrie auch eine Spiralgeometrie ausbilden.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Ablaufschlauch wird hierin so gesehen, dass sich sein inneres Volumen (Aufnahmevolumen für das zweiphasige Gemisch aus dem Laugenbehälter) aus einem Schlauch mit einem kreisförmigen Durchmesser als Innenbereich bzw. Kern und auf dem Schlauch angebrachten schraubenförmigen Dehnungsfalten als Außenbereich zusammensetzt. Der Außendurchmesser d der schraubenförmigen Dehnungsfalte ist dann durch die Höhe der Dehnungsfalten gegeben. Beim erfindungsgemäßen Waschgerät ist es bevorzugt, dass der Außendurchmesser d des Ablaufschlauchs vom Laugenbehälterflansch bis zur Entwässerungspumpe abnimmt, so dass sich dann zu der Schraubengeometrie zusätzlich eine Spiralgeometrie einstellt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausstattung des Ablaufschlauches mit schraubenförmigen Dehnungsfalten wird erreicht, dass das zu fördernde zweiphasige Medium sich besser separiert. In den Dehnungsfalten wird überwiegend die flüssige Phase gefördert und im Kern des Ablaufschlauchs wird die gasförmige Phase ausgeschieden und kann zum Laugenbehälter als Entlüftungsprozess zurückströmen.
  • Der Schlauch mit einem kreisförmigen Durchmesser als Innenbereich kann auch als Strömungskanalrohr bezeichnet werden. Erfindungsgemäß ist ein Waschgerät bevorzugt, bei dem der Außendurchmesser des Strömungskanalrohrs im Ablaufschlauch über die Länge des Ablaufschlauches gleich ist oder sich verringert. Da nämlich der Gasgehalt der zweiphasigen Strömung entlang der Strömungsrichtung im Ablaufschlauch abnimmt, kann der Strömungsquerschnitt entweder entlang der Strömungsrichtung reduziert werden und/oder die radiale Ausprägung der Dehnungsfalten-Geometrie reduziert werden, so dass sich dann zu der Schrauben-Geometrie auch eine Spiralgeometrie einstellt, die sich in Strömungsrichtung radial im Durchmesser reduzieren kann.
  • Der erfindungsgemäße zusätzliche Fördereffekt wird im Allgemeinen bei der geometrischen, also konstruktiven, Auslegung des Ablaufschlauchs auf die Trommel-Drehrichtung im Entwässerungsprozess abgestimmt, so dass die Trommeldrehrichtung festlegt, ob die Schrauben-Geometrie ein Rechts- oder Links-Gewinde darstellt.
  • Vorzugsweise wird hinsichtlich der radialen Ausprägung der Schraubengeometrie (Spiral-Geometrie) in Abhängigkeit vom Änderungsgrad des Zwei-Phasen-Gemisches (Entmischung von Wasser und Luft) von großen Durchmessern zu kleinen Durchmessern übergegangen. Der Gasgehalt des Zweiphasengemisches nimmt in Strömungsrichtung ab, da sich die gasförmige Phase bereits getrennt hat und zum Laugenbehälter zurückströmt.
  • Bei der Auslegung der Faltengeometrie in radialer Ausprägung wird im Allgemeinen auch die örtliche Beweglichkeit zwischen dem schwingenden und ruhenden System berücksichtigt. Die Faltengeometrie sollte vorzugsweise in Strömungsrichtung in radialer Ausprägung kleiner werden, um die örtlichen Schwingwege am Ablaufschlauch zu kompensieren. Bei der Auslegung des Ablaufschlauches wird vorzugsweise die Kanal- und Faltenausgestaltung in Bezug auf die Phasen-Trennung des Mediums sowie die Auslegung bzw. Ausprägung des Sekundär-Förderstroms durch die schraubenförmigen Dehnungsfaltungen inkl. des Einflusses der Querschnittgestaltung auf den Förderstrom im Kern bzw. primär auf die Strömungsgeschwindigkeit und damit indirekt auf die Phasen-Trennung des Gemischs berücksichtigt. Schließlich wird bei der Auslegung die gegenseitige Beeinflussung zwischen Primär- (Schlauch-Kern-Strömung) und Sekundär-Förderstrom (in den Falten oder axialtangentialen Kanal) über das Verhältnis zwischen Schlauch Kern-Durchmesser und Falten- bzw. Kanal-Außendurchmesser berücksichtigt.
  • Der zusätzliche Fördereffekt kann durch einen oder auch mehrere Gewindegänge der Schraubengeometrie realisiert werden, besonders wenn die axiale Steigung der Kanalführung besonders ausgeprägt sein sollte.
  • Zum Monitoren der Drehschwingungen des Schwingsystems in allen drei rotatorischen Ausprägungen in der Auslegungsphase (ob Rechts- oder Linksgewinde im Ablaufschlauch dargestellt wird), aber auch im Betrieb des Waschgeräts, kann ein Beschleunigungssensor hilfreich sein, der im Allgemeinen im Waschgerät zur Unwucht-Kontrolle sowieso integriert ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Auslegung bzw. Gestaltung des Ablaufschlauchs des Laugenbehälters wird vorzugsweise zusätzlich die Pumpen-Anströmung, also der Pumpensaugkammer und der nachgeschalteten Pumpendruckkammer, in der z.B. das Pumpenlaufrad der radialen Kreiselpumpe rotiert (Gleich- bzw. Gegendrall), berücksichtigt. Der induzierte Drall im Ablaufschlauch sollte vorzugsweise im gleichen Drehsinn gestaltet werden, wie für die Pumpen-Anströmung. Dies setzt voraus, dass keine schwerwiegenden oder massiven Strömungsumlenkungen oder -gleichrichtung in der Pumpensaugkammer durch Krümmer oder ein entsprechenden Filtereinsatz oder Flusensieb, welches als Strömungsgleichrichter fungiert, mehr erfolgen. Damit wird die Pumpenentlüftung bestmöglich unterstützt, wobei sich hier Gleichdrall für die Pumpen-Anströmung als positiv für die Pumpenentlüftung erwiesen hat.
  • Die im Waschgerät verwendbare Entwässerungspumpe ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. So kann im Waschgerät eine Strömungspumpe bzw. Kreiselpumpe oder eine Verdrängerpumpe, wobei letztere auch als volumetrisch arbeitende Verdrängerpumpe bezeichnet wird, verwendet werden. Verdrängerpumpen sind mechanische Geräte, die eine Flüssigkeit durch die Bewegung einer Pumpkammer von Punkt A nach Punkt B befördern. Diese Pumpen garantieren einen konstanten und gleichmäßigen Durchfluss, da sie so konstruiert sind, dass sie pro Pumpzyklus ein festes Flüssigkeitsvolumen bewegen. Erfindungsgemäß wird bevorzugt eine radiale Kreiselpumpe, also eine Strömungspumpe verwendet.
  • Erfindungsgemäß kann die Laugenbehälterflansch-Ablaufschlauch-Entleerungspumpe-Konfiguration auch als Zirkulationspumpensystem ausgestaltet sein.
  • Der Grad der Zweiphasigkeit des Mediums und die oszillierende Anregung durch das Schwingsystem (Lagenbehälter mit inkludierter Trommel) haben direkten Einfluss auf die Gewinde-Steigung und die Anzahl der Gewindegänge der Schrauben(-Spiral)-Geometrie der Dehnungsfalten des Ablaufschlauchs. Je höher der Anteil der flüssigen Phase ist, eine desto größere Steigung bzw. desto mehr Gewindegänge (Anzahl) sollten im Prinzip realisiert werden, da der flüssige Anteil gegenüber der gasförmigen Phase überwiegt. Eine zu hohe Steigung ist jedoch nicht sinnvoll, sodass erfindungsgemäß die Steigung vorzugsweise nur bis 45° beträgt. Da der Gasanteil mit steigender Trommeldrehzahl zunimmt, wird in der Regel die Auslegung des Ablaufschlauchs einen Kompromiss darstellen, der einen großen Bereich der Zweiphasigkeit des Gemisches abdeckt. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, dass der niedrige Drehzahlbereich zwischen >50 und 400 1/min liegt, denn in diesem Bereich fällt üblicherweise die meiste ausgeschleuderte Waschlauge oder Spülwasser an. Im Entwässerungsprozess kann daher eine anspruchsvolle Auslegung des Schleuderprofils hinsichtlich Drehzahl-Gradienten und entsprechenden Halte-Plateaus vorgenommen werden. Andererseits ist zeitlich über einen gesamten Schleuderblock betrachtet der Gasgehalt der zweiphasigen Strömung hoch, so dass dann die Dehnungsfalten durchaus flacher gestaltet werden können/sollten. So ist also ein sinnvoller Konstruktionskompromiss zu finden, der die Entwässerung-Performance zeitlich gemittelt auf ein Maximum und damit auf ein entsprechendes Optimum hebt.
  • Das Waschgerät ist im Allgemeinen eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner. Es verfügt im Allgemeinen über eine in einem Laugenbehälter drehbar gelagerte Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken sowie eine Wasserzufuhrvorrichtung. Letztere kann beispielsweise ein ventilgesteuerter Frischwasseranschluss sein, wobei das Ventil vorzugsweise durch die Steuerungseinheit steuerbar ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Waschgeräts, aufweisend einen Laugenbehälter sowie eine darin um eine Rotationsachse drehbar gelagerte Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, und ein Wasserablaufsystem, umfassend einen Laugenbehälterflansch am Laugenbehälter, eine Entwässerungspumpe mit Ansaugstutzen sowie Druckstutzen und einen zwischen Laugenbehälterflansch und Entwässerungspumpe angeordneten Ablaufschlauch, wobei der Ablaufschlauch zumindest in einem Dehnungsfaltenbereich mit schraubenförmigen Dehnungsfalten ausgestattet ist, und wobei das Verfahren den Schritt umfasst, dass die Trommel in Abhängigkeit davon, ob die Dehnungsfaltengeometrie ein Links- oder ein Rechtsgewinde darstellt, im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn erfolgt.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Rotation der Trommel des Waschgeräts im Entwässerungsprozess, also im Wäsche-Ausschleuder- und Abpump-Prozessschritt, im Allgemeinen in einem einmalig festgelegten und dann stets gleichen Drehsinn erfolgen, welche meist durch die Laugenbehältergeometrie vorgegeben ist, so dass sich kein kontraproduktiver Effekt des Förderns im Ablaufschlauch einstellt. Denn der Drehsinn der durch Unwucht bedingten Drehschwingungen des Schwingsystems (Laugenbehälter mit Waschtrommel und Antriebssystem) ist abhängig vom gewählten Drehsinn der Waschtrommel im Laugenbehälter und legt damit fest, ob der Schlauch mit Rechtsgewinde oder Linksgewinde ausgestattet werden sollte. So ist der Ablaufschlauch mit Linksgewinde für die Dehnungsfaltengeometrie vorzusehen, wenn der Trommeldrehsinn im Uhrzeigersinn CW (clockwise) erfolgt und umgekehrt mit Rechtsgewinde, wenn die Trommel im Entwässerungsprozess gegen den Uhrzeigersinn CCW (counterclockwise) angetrieben wird und der Ablaufschlauch nach vorne zum Bediener des Waschgeräts orientiert ist.
  • Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Die Erfindung ermöglicht aufgrund der neuen Schlauchgeometrie einen Betrieb des Waschgeräts mit einem zusätzlichen hydraulischen Fördereffekt im Ablaufschlauch. Es wird überdies durch eine bessere Phasentrennung des zu fördernden Mediums (außen in den Dehnungsfalten flüssig / innen im Kern gasförmig) ein verbesserter Entlüftungs-Effekt bzw. Phasen-Trennungsprozess realisiert. Es ist möglich, das zweiphasige Fluid aus dem Laugenbehälter bzw. im Ablaufschlauch auf dem Weg zur Entleerungspumpe zu trennen, so dass in der Pumpe möglichst nur noch die flüssige Phase vorliegt, um eine gute Abpumpleistung bzw. einen guten bzw. maximierten Förderstrom zu ermöglichen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Entleerungspumpe eine Strömungsmaschine ist, weil diese ein deutlich schlechteres Fördervermögen von zweiphasigen Fluiden aufweisen als beispielsweise volumetrisch arbeitende VerdrängerPumpen.
  • Schließlich ermöglicht die Erfindung zusätzlich eine verbesserte Förderung von Fremdkörpern vom Laugenbehälter zur Entleerungspumpe, da kein Verweilen der Fremdkörper in den ursprünglich radial ausgeprägten bzw. ausgelegten Dehnungsfalten möglich ist. Fremdkörper werden stattdessen kontinuierlich durch die Dehnungsfalten im Ablaufschlauch über den Gewindeauslauf zur zugänglichen Entleerungspumpe transportiert bzw. geführt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer nicht einschränkenden Ausführungsform für ein in einem erfindungsgemäßen Waschgerät verwendbares Wasserablaufsystem illustriert. Dabei wird Bezug genommen auf die Figuren 1 bis 4.
    • Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung für einen nicht erfindungsgemäß verwendeten Ablaufschlauch in einem bekannten Waschgerät zusammen mit dem Laugenbehälterflansch und weist daher rein radial ausgeprägte Dehnungsfalten auf.
    • Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Waschgerät, wobei nur die erfindungswesentlichen Teile gezeigt sind.
    • Fig. 3 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines erfindungsmäßig verwendeten Ablaufschlauches mit schraubenförmigen Dehnungsfalten in einem Dehnungsfaltenbereich und einen Laugenbehälterflansch in einem erfindungsgemäß verwendbaren Wasserablaufsystem.
    • Fig. 4 zeigt eine weitere perspektivische Vorderansicht eines erfindungsmäßig verwendeten Ablaufschlauches mit schraubenförmigen Dehnungsfalten in einem Dehnungsfaltenbereich in einem erfindungsgemäß verwendbaren Wasserablaufsystem.
  • Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung für einen nicht erfindungsgemäß verwendeten Ablaufschlauch 9 mit einem Laugenbehälterflansch 4 in einem ansonsten nicht gezeigten bekannten Waschgerät. Im Dehnungsfaltenbereich 10 sind 5 radiale Dehnungsfalten 11 zur Kompensation der Laugenbehälter-Schwingwege angeordnet. Der Kern-Durchmesser bzw. der Strömungsquerschnitt verringert sich entlang der Strömungsrichtung (hier von rechts nach links von einem nicht gezeigten Laugenbehälter zu einer nicht gezeigten Entleerungspumpe) des Waschgeräts, da der Gasgehalt des zweiphasigen Strömungsmediums (Luft-Wasser- bzw. Luft-Laugen-Gemisch) in Richtung der Laugenpumpe im Allgemeinen abnimmt.
  • Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Waschgerät 1, wobei nur die erfindungswesentlichen Teile gezeigt sind. Im Laugenbehälter 2 ist eine Trommel 3 zur Aufnahme von hier nicht gezeigten Wäschestücken um eine horizontale Drehachse 7 drehbar gelagert. Der große gebogene Pfeil zeigt hier eine mögliche Drehrichtung an. Eine wässrige Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter, im Allgemeinen eine zweiphasige Mischung aus Luft und einer wässrigen Flüssigkeit, gelangt hier ausgehend von einer im unteren Teil des Laugenbehälters 2 seitlich angeordneten Öffnung über einen Laugenbehälterflansch 4 (langer gerade Pfeil) in einen Ablaufschlauch 5, der mit schraubenförmigen Dehnungsfalten 8 versehen ist, so dass sich hier ein durch einen kleinen gebogenen Pfeil angezeigter zirkular-schraubenförmiger Strom in Richtung der Entwässerungspumpe 6 bzw. einen Zugang (Ansaugstutzen) dazu ergibt.
  • Fig. 3 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines erfindungsmäßig verwendeten Ablaufschlauches 5 mit schraubenförmigen Dehnungsfalten 8 in einem Dehnungsfaltenbereich 10 und einen Laugenbehälterflansch 4 in einem erfindungsgemäß verwendbaren Wasserablaufsystem. 12 bedeutet den Innenbereich des Ablaufschlauches. Der Außendurchmesser des Ablaufschlauches 5 nimmt in Fließrichtung (hier von links oben nach rechts unten) ab. Die Schrauben- und Spiral-Geometrie der Ablaufschlauch-Dehnungsfalten ist hier ein Rechtsgewinde für eine Waschtrommeldrehung in CCW-Drehrichtung.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere perspektivische Vorderansicht eines erfindungsmäßig verwendeten Ablaufschlauches 5 mit schraubenförmigen Dehnungsfalten 8 in einem Dehnungsfaltenbereich 10 und einen Laugenbehälterflansch 4 in einem erfindungsgemäß verwendbaren Wasserablaufsystem. 12 bedeutet den Innenbereich des Ablaufschlauches. Der Außendurchmesser des Ablaufschlauches 5 nimmt in Fließrichtung (hier von oben rechts nach links unten) ab. Der Außendurchmesser des Ablaufschlauches 5 nimmt in Fließrichtung (hier von links oben nach rechts unten) ab. Die Schrauben- und Spiral-Geometrie der Ablaufschlauch-Dehnungsfalten ist hier ein Rechtsgewinde für eine Waschtrommeldrehung in CCW-Drehrichtung.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Waschgerät; Waschmaschine, Waschtrockner
    2
    Laugenbehälter
    3
    Trommel
    4
    Laugenbehälterflansch
    5
    Ablaufschlauch
    6
    Entleerungspumpe (Laugenpumpe, Entwässerungspumpe)
    7
    Rotationsachse
    8
    Schraubenförmige Dehnungsfalten
    9
    Ablaufschlauch mit radialen Dehnungsfalten
    10
    Dehnungsfaltenbereich
    11
    radiale Dehnfalte
    12
    Strömungskanalteil, Kern

Claims (10)

  1. Waschgerät (1), aufweisend einen Laugenbehälter (2) sowie eine darin um eine Rotationsachse (7) drehbar gelagerte Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken, und ein Wasserablaufsystem (4,5,6), umfassend einen Laugenbehälterflansch (4) im Laugenbehälter (2), eine Entwässerungspumpe (6) und einen zwischen Laugenbehälterflansch (4) und Entwässerungspumpe (6) angeordneten Ablaufschlauch (5,7), dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufschlauch (5) zumindest in einem Dehnungsfaltenbereich (10) mit schraubenförmigen Dehnungsfalten (8) ausgestattet ist.
  2. Waschgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Dehnungsfaltenbereich (10) im Ablaufschlauch (5) von der Entwässerungspumpe (6) bis zum Laugenbehälterflansch (4) erstreckt.
  3. Waschgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufschlauch (5) zwischen Laugenbehälterflansch (4) und Entwässerungspumpe (6) schräg angeordnet ist.
  4. Waschgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigungen der schraubenförmigen Dehnungsfalten (8) konstant sind.
  5. Waschgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser d von Ablaufschlauch (5) vom Laugenbehälterflansch (4) bis zur Entwässerungspumpe (6) abnimmt.
  6. Waschgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser eines Strömungskanalteils (12) im Ablaufschlauch (5) über die Länge des Ablaufschlauches (5) gleich ist oder sich verringert.
  7. Waschgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungspumpe (6) eine radiale Strömungspumpe (Kreiselpumpe) ist.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Waschgerätes (1), aufweisend einen Laugenbehälter (2) sowie eine darin um eine Rotationsachse (7) drehbar gelagerte Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken, und ein Wasserablaufsystem (4,5,6), umfassend einen Laugenbehälterflansch (4) im Laugenbehälter (2), eine Entwässerungspumpe (6) mit Ansaugstutzen sowie Druckstutzen und einen zwischen Laugenbehälterflansch (4) und Entwässerungspumpe (6) angeordneten Ablaufschlauch (5,7), wobei der Ablaufschlauch (5) zumindest in einem Dehnungsfaltenbereich (10) mit schraubenförmigen Dehnungsfalten (8) ausgestattet ist, und wobei das Verfahren in einer Entwässerungsphase den Schritt umfasst, dass die Trommel in Abhängigkeit davon, ob die Dehnungsfaltengeometrie ein Links- oder ein Rechtsgewinde darstellt, im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsfaltengeometrie des Ablaufschlauches (5) ein Linksgewinde darstellt und die Trommel (3) in der Entwässerungsphase im Uhrzeigersinn rotiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsfaltengeometrie des Abluftschlauches (5) ein Rechtsgewinde darstellt und die Trommel (3) in der Entwässerungsphase im Gegenuhrzeigersinn rotiert wird.
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