NL8502895A

NL8502895A - Ultrasone wasmachine.

Info

Publication number: NL8502895A
Application number: NL8502895A
Authority: NL
Original assignee: Masao Kanazawa En Yukio Ooka B
Priority date: 1984-05-17
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1987-05-18
Also published as: AT390972B; DE3534584A1; GB8524364D0; GB2181164A; FR2588290B1; ATA294385A; US4727734A; FR2588290A1; JPS60242881A; AU5282086A; GB2181164B; BE903487A

Description

* ' -1- 25067/CV/wg ^5öfcv

Korte aanduiding: Ultrasone wasmachine.

De uitvinding heeft betrekking op een ultrasone wasmachine gebruikt voor het wassen van textielprodukten zoals weefsels en garen. De 5 wasmachine is uitgerust met een ultrasone generator en een luchtbeltoe-voerinrichting.

Een gebruikelijke wasmachine voor textielprodukten heeft in het algemeen een roerorgaan om textielprodukten in een reinigingsmiddeloplos-sing in beroering te brengen. Daardoor wordt een verhoudingsgewijs grote 10 en krachtige motor vereist om het roerorgaan in beweging te brengen.

Bovendien treedt daarbij het verschijnsel op, dat de textielprodukten kunnen worden verkreukeld, in elkaar gedraaid of beschadigd.Ook kan uiteraard de beschadiging veroorzaakt door een reinigingsmiddel niet over het hoofd worden gezien. Af gezien van het bovenstaande is een ander type wasmachine 15 gebruikt in textielafwerkfabrieken om vlekken, zoals olie of behandelings-materialen, die voorafgaand aan het verfproces aan de weefsels of de garens zijn toegevoerd, uit te wassen. Een wasmachine van dit type heeft een constructie zoals afgebeeld in figuur 4. Dat wil zeggen een draaibare trommel met vele gaten aan de zijkanten is aangebracht in een kuip 110.

20 De draaibare trommel is daarbij horizontaal ondersteund door een excentrisch bevestigde as 113 teneinde een zwaaibeweging te veroorzaken met een constante waarde. Een spanrol 114 is boven de met een reinigingsmiddel gevulde kuip 110 opgesteld. Daardoor wordt bijvoorbeeld een gewassen lang weefsel 120 geleid en continu uit de kuip af gevoerd door de spanrol 25 114 na te zijn bewogen rondom de trommel 111, die in de kuip is gelegen.

Daar het weefsel rondom de om de vaste as 113 draaibare trommel 111 is gewikkeld is de reinigingsmiddeloplossing in staat om door het weefsel-materiaal heen en weer te bewegen,iedere keer dat de trommel draait met een draaiende cyclische beweging ten gevolge van de werking van de excen-30 trisch vastgezette as 113. Dientengevolge worden vlekken op het weefsel weggewassen door een oscillerende botsing van de reinigingsmiddeloplossing tegen het weefsel. Een wasmachine van dit type geeft echter zowel de draaibare trommel als het textielprodukt een zodanige van betekenis zijnde trilling, dat de draaibare trommel een grote en sterke constructie moet ' 35 hebben, terwijl tevens gevaar bestaat, dat beschadigingen van het weefsel optreden.

Gezien het bovenstaande is het een oogmerk van de huidige uitvin- % -j > ^ —a - . -u -v j 3 -2- 25067/CV/wg '· * *

V

ding een ultrasone wasmachine te verkrijgen, welke een kleine opbouw heeft, energiebesparend is, geen reinigingsmiddel behoeft en geschikt is voor het wassen van textielprodukten.

Het is een ander oogmerk van de uitvinding een ultrasone wasmachi-5 ne te verkrijgen, die geschikt is voor het wassen van textielprodukten, zoals weefsels, garens, touwen en dergelijke zonder beschadigingen te veroorzaken.

Bovenstaande en verdere oogmerken en nieuwe kenmerken van de uitvinding zullen duidelijker worden uit de hieronder volgende gedetailleer- 10 de beschrijving indien deze wordt gelezen in samenhang met de bijgaande tekening.

Daarbij moet echter worden begrepen, dat de tekening slechts ter wille van de illustratie is gegeven en niet bestemd is als een bepaling van de grenzen van de uitvinding.

15 Fig. 1 toont gedeeltelijk in doorsnede en gedeeltelijk in aan zicht een perspectivische weergave van een wasmachine volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een doorsnede over een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een machine volgens de uitvinding.

20 Fig. 3 toont een doorsnede over een gewijzigde uitvoeringsvorm van de constructie volgens fig. 2.

Fig. 4 toont een dwarsdoorsnede over een gebruikelijke wasmachine die hier is weergegeven terwille van een vergelijking met het bovenstaande tweede uitvoeringsvoorbeeld.

25 De in fig. 1 als het eerste voorbeeld van de uitvinding weergege ven wasmachine wordt gebruikt voor het wassen van textielprodukten. De wasmachine omvat een cilindrische metalen kuip waarvan het boveneinde open is. Een groot aantal kleine gaten 12 zijn aangebracht in zijn bodem 11. Ook is een aantal metalen platen 13 aangebracht, welke zich vanaf de 30 bodem 11 van de kuip 1 recht omhoog uitstrekken terwijl zij willekeurig in verschillende richtingen zijn georiënteerd.

Geplaatst op het hart van de bodem is een ultrasone generator 2 waarvan de oscillator 21 is geprojecteerd op de bodem van de kuip; een verbinding van de oscillator is waterdicht af gedicht nabij de bodem.

35 Een metalen korf 23 met een verhoudingsgewijs grote maas bedekt de oscillator 21. De frequentie van de ultrasone generator is bij voorkeur naar keuze te variëren in het gebied van 10-60 KHz door middel van een * V» Λ A Λ ,-a i ? ;· *4 ιί

i* w’ ij Ö J -J

-3- 25067/CV/wg hier niet weergegeven wijzertype keuzeorgaan, bijvoorbeeld in overeenstemming met de soorten textielprodukten, die moeten worden gewassen. Dat wil zeggen dat de frequentie hoger zal worden gemaakt maar binnen de omvang van het beschikbare gebied, in de volgorde van rayon, katoen, lin-5 nen, zijde, wol en nylon, in het geval dat het gaat om het wassen van textielmateriaal.

Aanvullend moet de frequentie worden afgesteld afhankelijk van de aard van de weving van de weefsels.

Gezien het bovenstaande is het natuurlijk, dat de ultrasone generator 10 op zodanige wijze zal zijn ontworpen, dat de frequentie kan worden gewijzigd tot een optimale hoogte in het boven aangegeven gebied.

Doelmatig is de oscillator daarbij zodanig uitgevoerd, dat deze geen voorkeursrichting heeft zodat opgewekt ultrageluid zich gelijkmatig over de gehele kuip kan voortplanten. In het geval dat een oscillator 15 voorkeursrichting heeft verdient het aanbeveling, dat een aantal oscillators in de kuip worden opgesteld teneinde ultrageluid in iedere richting uit te zenden of om een aantal reflectors in de kuip te plaatsen teneinde te bewerkstelligen, dat ultrageluid verspreide reflectie daarop bewerkstelligt.

20 De waskuip is vervaardigd uit metaal teneinde ultrageluid effec tief te reflecteren. De kuip kan echter eventueel bedekt zijn met een synthetisch polymeer zo dun dat de reflectie van het ultrageluid niet wordt verhinderd.

Een beltoevoerkamer 33 is gevormd tussen de geperforeerde bodem 25 11 en een basisplaat 32. Een luchtpomp 3 om lucht in de beltoevoerkamer toe te voeren via een pijp 31 is bevestigd aan het bovenste gedeelte van de buitenzijde van de kuip. Lucht kan in de kuip worden toegevoerd via een poreus materiaal of door een groot aantal kleine gaatjes, die zijn geboord in de basisplaat. Een wateruitlaat 15 op de bodem 11 en een water-30 uitlaat 35 op de basisplaat 32 leiden beiden naar een schakelklep 4, waar een deel van het verbruikte water wordt uitgelaten via een pijp 41 en de rest wordt toegestaan om door een filter 42 te bewegen en een pomp 43 te bereiken, die in verbinding staat met een waterinlaatklep 44. Een pijp 45 via welke vers water wordt toegevoerd is eveneens aangesloten op de 35 klep 44. Aangezien een deel van het gebruikte water wordt rondgevoerd om opnieuw te worden gebruikt en wel door de uitlaat, de klep 4 en de inlaat, kan het verbruik van water aanzienlijk worden vermindeid .

Indien een aantal uitstekende metalen platen zijn aangebracht op ^ " *- Λ *ι Λ -.--- -5 *3 ' > V V ** -4- 25067/CV/wg de bodem van de kuip met hun zijkanten willekeurig gericht naar iedere richting veroorzaakt opgewekt ultrageluid verspreide reflectie op deze platen waardoor een gelijkmatige verspreiding over de gehele kuip wordt bereikt, zodat het water goed in het weefsel zal indringen. Dientengevolge 5 kan een bijzonder effectief wassen worden verwacht.

Werkstappen in het eerste uitvoeringsvoorbeeld van een wasmachine volgens de uitvinding zalin detail worden beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekening als volgt:

Om te beginnen wordt enig water in verhouding met de hoeveelheid 10 kleding in de kuip 1 ingebracht via een waterinlaatpijp 45. Op dit tijdstip is de klep 4 dus aan de pomp 43 gesloten. Vervolgens zullen kledingsstukken bij voorkeur samengesteld uit hetzelfde soort weefsel, in de kuip 1 worden ingebracht. Zij zinken spoedig in het water, maar zullen zich niet op een kluit opeenhopen omdat er uitstekende metalen 13 op de 15 bodem staan. De kledingstukken absorberen genoeg water en laten zeer weinig lucht op zichzelf achter. Opgemerkt kan worden,dat het met de hand in beweging brengen van de kledingsstukken ertoe bijdraagt om lucht van de kledingsstukken te verwijderen.

Een wijzertype frequentiekeuzeorgaan op de ultrasone generator 2 20 wordt ingesteld op een frequentie geschikt voor het wassen van het weefsel en de ultrasone generator wordt ingeschakeld. Op dit tijdstip wekt de oscillator 21 ultrageluid op, waarvan een gedeelte beweegt door de mazen van de korf 23 of verspreide reflectie veroorzaakt bij het botsen op de mazen en dan het weefsel bereikt. Het overige veroorzaakt ook reflectie 25 bij botsen op de uitstekende metalen platen 13 en de binnenzijde van de kuip 1 en bereikt dan het weefsel. Zodoende kan een effectief wassen worden bewerkstelligd door de vorming van een dergelijk ultrasoon netwerk.

Meer in het bijzonder, indien kledingsstukken zoveel water absorberen dat er geen lucht op de kledingsstukken achterblijft, geraakt een 30 deel van het ultrageluid rechtstreeks op de kledingsstukken. De sonische 5 impedantie van kledingsstukken (2,9 x 10 cm g sec) nagenoeg gelijk zijnde aan de sonische impedantie van water (1,5 x 10 ^ cm g sec) zijn de reflectiefactor en de absorptieverhouding ongeveer 0,097 respectievelijk 0,093. Dit betekent dat ongeveer 90 % van de ultrasone energie wordt 35 geabsorbeerd door kleding. Desalniettemin kan, de maasafmeting van een weefsel verhoudingsgewijs grof zijnde, het ultrageluid bewegen door een paar lagen weefsel door het cavitatieeffect, hetgeen ertoe bijdraagt om 0 2 3 9 3 - ~· 1 -5- 25067/CV/wg vlekken van kledingsstukken te verwijderen.

Gedurende of na het opwekken van ultrageluid wordt de luchtpomp 3 in werking gesteld om omgevende lucht naar de beltoevoerkamer 33 toe te voeren via de pijp 31. De in de kamer toegevoerde lucht stijgt in 5 het water door het grote aantal gaten dat in de bodem is aangebracht, als kleine bellen. Sommige luchtbellen lossen op in het water maar de rest gaat omhoog naar het wateroppervlak waarbij het de vorm van een bel behoudt. Deze luchtbellen geven dientengevolge het ultrageluid meer kans on versprei* reflectie daarvan te bewerkstelligen en het draagt ertoe bij, 10 dat ultrageluid gelijkmatig aanwezig is in de gehele kuip. De reflectie op luchtbellen komt door een groot verschil in sonische impedantie tussen water en lucht. Het niet rechtstreeks op het weefsel maar op de binnenwand van de kuip gerakende ultrageluid botst eventueel op het weefsel na te zijn gereflecteerd.

15 Op deze wijze geeft het weefsel treffend ultrageluid aanleiding tot bellen op het weefseloppervlak door het cavitatieeffect, hetgeen vlekken of vreemde materialen laat vrijkomen van het weefsel.

Zolang als de cavitatie voortgaat kan de vorming van luchtbellen minder worden na verloop van tijd omdat in water oplossende lucht 20 is verbruikt. Zoals echter vermeld lost deel van de lucht, toegevoerd vanuit de beltoevoerkamer 13, van tijd tot tijd op in het water, zodat continu luchtbellen worden gevormd en nimmer verdwijnen. Dientengevolge worden vlekken of vreemde materialen geheel verwijderd.

Na het wassen worden de ultrasone generator 2 en de luchtpomp 3 25 uitgeschakeld en tot stilstand gebracht. Verbruikt water in de kuip 1 en de beltoevoerkamer 33 wordt uitgelaten uit de pijp 41, indien de klep 4 wordt geschakeld naar de pijp. Indien een volgende wassing moet worden uitgevoerd zonder verbruikt water uit te laten wordt de klep 4 geschakeld naar de pomp 43 en wordt de pomp 43 in werking gesteld. Gebruikt water '30 wordt gefiltreerd door de filter 42 en teruggevoerd in de kuip 1 via de klep 44. Daar het filter 42 vervangbaar is kan gebruikt water steeds opnieuw worden gebruikt. Dientengevolge kan op economische wijze een aanzienlijke hoeveelheid water worden bespaard.

Volgend op het eerste voorbeeld zal nu het tweede voorbeeld en 35 een variatie daarvan worden uiteengezet met verwijzing naar figuren 2 en 3, waarin dezelfde elementen en elementen waarvan de werking nagenoeg dezelfde is als die in het eerste uitvoeringsvoorbeeld zijn aangeduid met ·.:_?? 5 -6- 25067/CV/wg dezelfde verwijzingscijfers als gebruikt in fig. 1.

In fig. 2 is een draaibare trommel 52 met vele gaten 51 op de omtrek horizontaal nagenoeg in het hart van een kuip 1 ondersteund. Een lang weefsel of een bundel garens A is gewikkeld op de geperforeerde 5 draaibare trommel en een zekere spanning gegeven door een spanrol 53. Dientengevolge zijn de textielprodukten A in staat om door de kuip te bewegen met een constante snelheid.

De kuip wordt eerst geladen met zoveel water dat de trommel althans in ondergedompeld. Op dit tijdstip wordt een klep 4 naar een pomp 10 43 gesloten. Vervolgens wordt een frequentiekeuzeorgaan op een ultrasone generator 2 ingesteld op een hoogte geschikt voor het wassen van de textielprodukten en wordt de ultrasone generator ingeschakeld. Ultrageluid wordt opgewekt waarbij een deel van dit geluid de textielprodukten rechtstreeks bereikt en het andere gedeelte reflectie veroorzaakt door te 15 botsen op de binnenzijde van de kuip en daarna de textielprodukten bereikt.

Gedurende of na de opwekking van het ultrageluid wordt een niet nader weergegeven luchtpomp in werking gesteld om lucht naar een beltoe-voerinrichting 3 toe te voeren. De in de ruimte toegevoerde lucht stijgt 20 in het water vanuit een groot aantal gaten 36 aangebracht op de beltoe-voerinrichting in de vorm van kleine bellen. Sommige luchtbellen treden de binnenzijde van de draaibare trommel 52 binnen via de openingen aan beide zijden.Sommige luchtbellen lossen op in water indien zij in het water omhoog bewegen, maar de rest stijgt tot aan het wateroppervlak ter-25 wijl het de belvorm houdt. Dienovereenkomstig helpen de luchtbellen het ultrageluid om veelvuldiger verspreide reflectie op de luchtbellen te bewerkstelligen zodat het ultrageluid gelijkmatig over de kuip 1 verdeeld wordt. Sommige luchtbellen botsen tegen de binnenzijde van de kuip en veroorzaken reflectie daarop en treden de draaibare trommel binnen door 30 de openingen aan beide zijden. Sommige luchtbellen treden de draaibare trommel binnen door de gaten 51 en mazen van de textielproducten zoals weefsels en garens en botsen tegen hun achterzijde, die in contact wordt gehouden met de draaibare trommel. Aangezien sommige luchtbellen constant oplossen in water wordt lucht in water niet uitgeput door de cavitatie.

35 In tegenstelling daarmede worden luchtbellen van tijd tot tijd voortgebracht, hetgeen veroorzaakt dat vlekken of vreemde materialen gemakkelijk loskomen van de textielprodukten.

:*< ^ 3 λ ** j --j λ. ii) y -7- 25067/CV/wg

Een variatie van het tweede uitvoeringsvoorbeeld is in weze het-zelfde als het tweede uitvoeringsvoorbeeld. In deze gewijzigde uitvoeringsvorm zijn echter rollen met kleine diameter zigzag opgesteld in een lange kuip zodat de textielprodukten in staat zijn gedurende een langere 5 tijd een wassing te ondergaan, zoals afgebeeld in figuur 3. Daarbij is de constructie zo, dat opgewekt ultrageluid in staat is beide zijden van het weefsel of gelijke wijze te treffen. In aanvulling worden zij zodanig gespreid dat de rollen niet behoeven te zijn geperforeerd, zoals de draaibare tronmel van het tweede uitvoeringsvoorbeeld. Dientengevolge kan 10 het wassen effectief worden uitgevoerd.

— .» Λ * » i» J' ' *

Claims

1. Ultrasone wasmachine, met het kenmerk, dat een ultrasone generator is aangebracht in de metalen kuip waarvan het boveneinde open is, terwyl 5 een luchtbeltoevoerinrichting bij de bodem van de kuip is opgesteld.

2. Ultrasone wasmachine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ultrasone frequentie is in het gebied van 10-60 KHz.

3. Ultrasone wasmachine volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ultrasone frequentie inschakelbaar is op iedere hoogte in het 10. gebied van 10-60 KHz.

4. Ultrasone wasmachine volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een waterinlaat en een wateruitlaat met elkaar in verbinding staan via een filter en een pomp.

5. Ultrasone wasmachine volgens een der voorgaande conclusies, met 15 het kenmerk, dat de wasmachine is uitgerust met een aantal metalen platen, welke zich willekeurig vanaf de binnenzijde van de kuip uitstrekken.

6. Ultrasone wasmachine volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de wasmachine is uitgerust met een rol om textielproduk-ten zoals weefsels en garens te geleiden en ze door de met water gevulde 20 kuip te laten bewegen.

7. Ultrasone wasmachine volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de rol een draaibare trommel is die aan zijn omtrek is voorzien van een groot aantal gaten.

8. Ultrasone wasmachine volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de 25 ultrasone generator bij de bodem van de kuip en binnen de geperforeerde trommel is aangebracht. Λ * ·* ... J J 0