DE4229074A1 - Verfahren und Einrichtung zum Waschen, Spülen und Schleudern von Wäsche in einem Waschvollautomaten mit einer unperforierten Waschtrommel - Google Patents

Description

Waschvollautomaten mit unperforierten Waschtrommeln wurden bisher als Eintrommelwaschmaschinen, d. h. ohne Laugenbehälter gebaut. Diese wasserdicht ausgeführten Waschtrommeln mit konischem Waschtrommelmantel ermöglichen optimale Flottenbedingungen in der Waschtrommel, da sämtliche freie Flotte am Waschprozeß teilnimmt. Ohne waschtechnische Nachteile kann die freie Flotte auf ein Minimum reduziert werden. Weiterhin haben Eintrommelwaschmaschinen ein günstiges Verhalten hinsichtlich unerwünschter Schaumbildung, da die Relativbewegungen zwischen rotierender Waschtrommel und der freien Flotte im Laugenbehälter entfallen (PS 2 59 316, PS 2 81 924, PS 2 82 149). Eintrommelwaschmaschinen haben aber den Nachteil, daß der Aufwand für die Flottenabführung aus der Waschtrommel hoch ist. Es bestehen eine ganze Reihe von Lösungen, bei denen die Flottenbedingungen in der Waschtrommel durch Umpumpen verbessert werden sollen, d. h. die Flotte wird aus dem Laugenbehälter über einen Rohrheizkörper oder Heizungskörper oder Heizungsbehälter wieder zur Waschtrommel mittels Pumpe gefördert (22 45 532 von 1972; 38 03 615 von 1988; 38 03 616 von 1988). Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß beim Wasch- und Spülprozeß die waschaktive freie Flotte ständig über die Waschtrommelmantelperforierung auf Grund der Schwerkraft und der durch die Waschtrommeldrehung entstehenden Zentrifugalkraft aus den Zwischenräumen der in der Waschtrommel befindlichen Wäschestücke, aus den Hohlräumen des Gewebes bzw. der Gewebestruktur und aus dem Waschtrommelgrund ohne großen Widerstand in den Laugenbehälter zurückfließen kann. Wenn auch ständig Flotte der Wäsche von oben zugeführt wird, so kann sich auf Grund der Waschtrommelperforierung keine Arbeitsflotte in dem Waschtrommelgrund bilden. Beim Fallen der Wäsche in den Waschtrommelgrund weicht sofort die Flotte über die Waschtrommelmantelperforierung in den Behälter aus. Die Flotte im Laugenbehälter ist aber nicht aktiv am Waschprozeß beteiligt. Die Perforierung in der Waschtrommel wirkt praktisch wie ein Sieb, das keine freie Arbeitsflotte in der Waschtrommel zurückhalten kann.

Diese Nachteile bedeuten, daß die für die Waschmechanik mit entscheidenden Parameter, wie Strömungsdynamik der Wasch- und Spülflotte an der Gewebeoberfläche und in der Gewebestruktur, sowie der Austausch der im Gewebe vorwiegend durch Kapillarkräfte gebundenen Flotte eine geringe Wirkung bei dem Trommelsystem mit perforierter Waschtrommel besitzen.

Diese Waschtrommeln eignen sich auch nicht zum Schleudern der Wäsche, die mit Waschlauge durchdrungen ist. Über den gesamten Waschtrommelmantel tritt die Waschlauge sofort beim Schleudern aus und verursacht auf Grund der Reibung am Waschtrommelmantel und am Laugenbehältermantel eine unerwünschte Schaumentwicklung. Damit ist die Nutzung der Schleuderkräfte zur Erhöhung der Waschmechanik mit solchen perforierten Waschtrommeln ausgeschlossen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, beim Trommelsystem mit Außen- und Innentrommel (Behälter und Trommel) den mechanischen Anteil im Waschprozeß wesentlich zu erhöhen, ohne daß dabei Nachteile hinsichtlich Wäscheschäden entstehen. Mit der Erhöhung des mechanischen Anteils ist es möglich, den Energie-, Wasser- und Waschmittelverbrauch ohne Minderung des Reinigungsstandards weiter zu senken.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen besonders darin, daß in steuerbaren Phasen der Wasch- und Spülgänge die gesamte Flotte als Arbeitsflotte am Prozeß, bei gleichzeitiger Senkung der Gesamtflottenmenge, teilnimmt. Das führt dazu, daß eine höhere Strömungsdynamik an der Gewebeoberfläche und in der Gewebestruktur, ein verstärkter Austausch der im Gewebe gebundenen Flotte und somit eine höhere Waschmechanik ohne Nachteile hinsichtlich Wäscheverschleiß erreicht werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den folgenden Ansprüchen angegeben. Dabei wird durch Beschleunigungen und Drehzahlerhöhungen der Waschtrommel die Effektivität der Mechanik am Wasch- und Spülprozeß weiter erhöht. Ein weiterer Vorteil ist, daß mit einfachen Mitteln in Form eines vom Programmlaufwerk steuerbaren Ventils an der Waschtrommel sämtliche Flotte als Arbeitsflotte in der Waschtrommel gehalten werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen und in Diagrammen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des Waschvollautomaten mit den zur Erläuterung des Verfahrens und der Einrichtung notwendigen Baugruppen,

Fig. 2 Drehzahlprofil für Schleuderdrehzahlen mit steigenden Drehzahlen,

Fig. 3 Drehzahlprofil für Schleuderdrehzahlen, die zwischen einer maximalen und einer minimalen Drehzahl pendeln,

Fig. 4 Prinzipskizze im Schnitt eines mit fremder Hilfsenergie steuerbaren Ventils zum Öffnen oder Verschließen der Flottenaustrittsöffnung an der Waschtrommel,

Fig. 5 Draufsicht des Ventils am Waschtrommelboden.

In der Fig. 1 ist der Waschvollautomat mit den zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Baugruppen dargestellt.

Eine Waschtrommel 1 ist einseitig mittels Lagerung 2 in dem Laugenbehälter 3 drehbeweglich gelagert. Unterhalb des Laugenbehälters 3 ist ein Heizungsbehälter 4 mit einer Elektroheizung 5 angeordnet. Auf der einen Seite ist am Heizungsbehälter 4 eine Pumpe 6 zum Fördern der Flotte im Kreislauf und auf der anderen Seite eine Pumpe 7 zum Fördern verbrauchter Flotte in die Kanalisation 8 vorgesehen. Die Elektroheizung 5 kann auch in einer Vertiefung 9 im Laugenbehälter 3 angeordnet sein. Die Vertiefung 9 übernimmt praktisch die gleiche Funktion wie der Heizungsbehälter 4. Beide Möglichkeiten sind in der Fig. 1 dargestellt, wobei entweder der Heizungsbehälter 4 oder die Vertiefung 9 zum Einsatz kommt. Der Heizungsbehälter 4 dient zur Erwärmung der Flotte während des Flottenkreislaufes oder zur Erwärmung von im Heizungsbehälter 4 gespeicherter Flotte, die nach Erreichen einer vorbestimmten Temperatur mittels Pumpe 6 in das Waschtrommelinnere 9 gespeist wird.

Die Flotte wird über die Bullaugenleitung 11 direkt in das Waschtrommelinnere 10 gefördert. Die Bullaugenleitung 11 teilt sich auf in eine zur Waschmittelkammer 12 führende Leitung 13 und eine mit dem Pumpenstutzen 14 verbundene Leitung. Die Waschtrommel 1 besitzt einen leicht konisch gestalteten Waschtrommelmantel 15. Er ist nicht perforiert, d. h. die Waschtrommel 1 ist wasserdicht ausgeführt. Im Waschtrommelboden 16 oder Waschtrommelmantel 15 sind eine oder mehrere Flottenaustrittsöffnungen 17 so angeordnet, daß auf Grund der Schwerkraft oder der Zentrifugalkraft und des konisch gestalteten Waschtrommelmantels 5 sämtliche Flotte aus der Waschtrommel 1 herausfließen kann. Die Flottenaustrittsöffnung 17 kann durch ein Ventil 18 geöffnet oder geschlossen werden. Bei geöffneter Flottenaustrittsöffnung 17 fließt die im Waschtrommelgrund 19 befindliche freie Flotte durch die Flottenaustrittsöffnung 17 in den Laugenbehälter 3, d. h. bei jeder Waschtrommeldrehung mit Waschdrehzahl fließt bei jeder Umdrehung in einem bestimmten Winkelbereich eine bestimmte Menge an Flotte aus der Waschtrommel 3 heraus. Eine perforierte, kegelartige Abdeckung 20 sorgt dafür, daß ein Flottensammelkanal 21 entsteht und daß die Flottenaustrittsöffnungen 17 mit dem Ventil 18 nicht mit Wäsche zugesetzt werden können. Die Flotte wird beim Schleudern als Flottenring in dem Flottensammelkanal 21 gedrückt und von dort fließt die Flotte kontinuierlich bei geöffnetem Ventil 18 über die Flottenaustrittsöffnung 17 in den Laugenbehälter 3. Wird die Flottenaustrittsöffnung 17 durch das Ventil 18 verschlossen, so verbleibt sämtliche Flotte beim Waschen als auch beim Schleudern in der Waschtrommel 3.

Die wichtigsten Verfahrensschritte der in Fig. 1 dargestellten Waschvollautomaten sind folgende:

1. Nach Einlegen der Wäsche in die Waschtrommel 1 wird die Wäsche mit einem Frischwasser-Waschmittelgemisch solange durchfeuchtet, bis die Sättigung der Wäsche erreicht wurde und eine vorbestimmte Menge an freier Flotte, vorzugsweise 1,5 Liter, im Heizungsbehälter 4 vorhanden ist.

2. Die im Heizungsbehälter 4 befindliche Flotte wird in Kreislauf gebracht. Vom Heizungsbehälter 4 wird die Flotte bei eingeschalteter Elektroheizung 5 mittels Pumpe 6 über die Leitung 13 und Bullaugenleitung 11 in das Waschtrommelinnere 10 geführt. Das Ventil 18 ist geöffnet, so daß die freie Flotte aus der Waschtrommel 1 über die Flottenaustrittsöffnungen 17 in den Laugenbehälter 3 und von dort in den Heizungsbehälter 4 zurückfließen kann, d. h. bei jeder Waschtrommelumdrehung fließt eine bestimmte Menge an Flotte aus der Waschtrommel 1 heraus. Durch den Querschnitt der Flottenaustrittsöffnung 17 und die Waschdrehzahl kann die aus der Waschtrommel 1 ausfließende Flottenmenge bestimmt werden. Die Flotte wird portionsweise dem Heizungsbehälter 4 zugeführt und kontinuierlich von dort mittels Pumpe 6 in das Waschtrommelinnere 10 gefördert. Durch die Gestaltung der Mengenverhältnisse von zu- und abfließender Flotte ist eine solche Arbeitsweise nicht nachteilig. In bestimmten Zeitabständen während der Aufheizphase befindet sich sämtliche freie Flotte bei geschlossenem Ventil 18 in der Waschtrommel 1. Dadurch wird eine sehr gute Mischmechanik und eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Waschgut und in Flotte erreicht.

3. Nach Erreichen der Endtemperatur wird das Ventil 18 geschlossen. Da sich keine freie Flotte im Laugenbehälter 3 oder in anderen Baugruppen befindet, wirkt der Luftspalt zwischen Laugenbehälter 3 und Waschtrommel 1 als eine sehr gute Isolation, so daß der Temperaturabfall, der auf Endtemperatur erwärmten Wäsche und Flotte sehr gering ist. Ein Nachheizen ist nur sehr selten notwendig. Da die freie Flotte in den Waschtrommelgrund 19 beim Fallen der Wäsche während der Waschbewegung nicht in den Laugenbehälter 3 ausweichen kann, entsteht eine höhere Strömungsdynamik an der Gewebeoberfläche und in der Gewebestruktur sowie ein verstärkter Austausch der im Gewebe gebundenen Flotte. Damit wird eine wesentlich höhere Waschmechanik gegenüber der Waschtrommel mit perforiertem Waschtrommelmantel erreicht. In der geschlossenen Waschtrommel 1 wird bei maximaler Fall- und Hebebewegung der Wäsche auch genügend viel Flotte aus dem Waschtrommelgrund 19 mit nach oben genommen. Sie durchdringt die Wäsche von oben intensiv und fließt in den Waschtrommelgrund 19 zurück. In der Waschtrommel 1 ist ein ständiger Flottenkreislauf vorhanden.

All das führt dazu, daß der Anteil der Mechanik für die Wäschereinigung wesentlich erhöht wird, ohne daß dabei Nachteile hinsichtlich Wäscheverschleiß entstehen.

4. Eine weitere Erhöhung des mechanischen Anteils für die Schmutzentfernung erfolgt durch Nutzung der während des Schleuderns entstehenden tangentialen Beschleunigungs- und radialen Zentrifugalkräfte. Das Ventil 18 ist geschlossen, so daß die Flotte die Waschtrommel 1 in der Beschleunigungsphase von der Waschdrehzahl auf eine Schleuderdrehzahl und auch während des stationären Betriebes nicht verlassen kann. Auf Grund der tangentialen und radialen Kraftkomponente während der Beschleunigung der Waschtrommel entstehen Flottenströmungen in der Wäsche bei gleichzeitiger Verkleinerung des durchfeuchteten Wäschevolumens. Die Wäsche wird mit Flotte in der Beschleunigungsphase durchströmt und daher wird ein Teil der Flotte in der Beschleunigungsphase und im stationären Betrieb mit Schleuderdrehzahl aus der Wäsche herausgepreßt. Bei einer anschließenden Drehzahlabsenkung auf Waschdrehzahl nimmt die ungesättigte Wäsche sofort die angesammelte Flotte aus den Randzonen der Waschtrommel 1 und der Flottensammelkanal 21 wieder auf. Der so geführte intensive Flottenaustausch unterstützt wesentlich ein schnelles Lösen des Schmutzes. Da sich sämtliche Flotte bei geschlossenem System in der rotierenden Waschtrommel 1 befindet, entstehen keine Probleme mit einer unerwünschten Schaumentwicklung.

Bei einer perforierten Waschtrommel kann dieser Effekt nicht genutzt werden, da die Flotte sofort auf dem Weg des geringsten Widerstandes in den Laugenbehälter 3 abfließt. Darüber hinaus ist ein Schleudern während des Waschganges auf Grund des dabei entstehenden Schaumes ausgeschlossen.

5. Der unter Punkt 4 dargestellte Verfahrensschritt wird durch die Anwendung eines bestimmten Drehzahlprofils noch verbessert, d. h. über einen bestimmten Zeitraum wird die Waschtrommel 1 bei geschlossenem Ventil 18 mit dem in der Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Drehzahlprofil betrieben.

Fig. 2 zeigt ein Drehzahlprofil mit mehreren steigenden Drehzahlstufen, wobei zwischen den Stufen die Schleuderdrehzahl auf Waschdrehzahl abgesenkt wird.

Fig. 3 zeigt ein Drehzahlprofil, bei dem die Drehzahl zwischen einer vorgegebenen Schleuderdrehzahl und der Waschdrehzahl pendelt.

6. Besondere Vorteile hat die erfinderische Lösung beim Spülen. Das Spülen erfolgt mit geschlossenem Ventil 18. Sämtliche Spülflotte befindet sich in der Waschtrommel 1. Da die freie Flotte bei geschlossenem Ventil 18 beim Fallen der Wäsche nicht in den Laugenbehälter 3 ausweichen kann, entsteht auch beim Spülen eine hohe Strömungsdynamik und ein intensiver Flottenaustausch. Durch die Anwendung des Verfahrensschrittes analog Punkt 4 auch beim Spülen und einschließlich des Drehzahlprofils gemäß Fig. 2 und Fig. 3 wird die Effektivität der Spülgänge noch erhöht.

Bei minimaler freier Flotte in der Waschtrommel 1 wird ein sehr guter Konzentrationsausgleich zwischen Wäsche und Flotte erreicht, d. h. die Waschmittelkonzentration in der Wäsche und in der Flotte ist nach jedem Spülgang gleich. Der hohe Wasserverbrauch beim Spülen mit der konventionellen perforierten Waschtrommel entsteht dadurch, daß kein Konzentrationsausgleich zwischen Wäsche und Flotte erreicht werden kann. Die Konzentration in der Wäsche ist daher immer höher als in der Flotte. Ein Abschleudern der Spülflotte nach jedem Spülgang wird auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt.

In der Fig. 4 ist ein mit fremder Hilfsenergie steuerbares Ventil 18 als Prinzipskizze dargestellt. Die Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Waschtrommelboden 16 und dem Laugenbehälterboden 22 mit der Flottenaustrittsöffnung 17 und dem Ventil 18. Im Waschtrommelboden 16 ist die Flottenaustrittsöffnung 17 eingebracht. Diese Flottenaustrittsöffnung 17 kann mit dem Ventilteller 23 verschlossen werden. Der Ventilteller 23 ist mittels Hebel 24 und Lagerung 25 kippbar gelagert. Der Hebel 24 schnappt durch Kraftwirkung mit dem Ventilteller 23 in die Öffnungslage 26 oder Verschlußlage 27, d. h. bei Wirkung einer Kraft an der Erhebung 28 des Ventiltellers 23 schnappt das Ventil 18 auf und mit Wirkung einer Kraft am Hebelende 29 schnappt das Ventil 18 zu. Durch eine Feder, die nicht dargestellt ist, kann dieser Schnapp- oder Kippeffekt erzielt werden. Die Kraft zum Auslösen des Schnapp- oder Kippeffektes wird durch einen durch Elektromagnet 30 betätigbaren Stößel erzeugt. Soll das Ventil geschlossen werden, so fährt der Stößel aus und wirkt als Kraft bei Drehung der Waschtrommel auf die Erhebung 28 des Ventiltellers 23 und der Schnapp- oder Kippeffekt wird ausgelöst. Das Ventil 18 ist geschlossen. Der Stößel geht sofort wieder in seine Ausgangslage 32 zurück. Das Öffnen des Ventils 18 erfolgt in gleicher Weise, wobei der Stößel 31 dann das Hebelende 29 nach oben drückt. Die auf dem Ventilteller 23 wirkende Federkraft bei geschlossenem Ventil ist so groß, daß der Ventilteller 23 nicht durch in der Waschtrommel abgeschleuderte Flotte aufgedrückt werden kann.

In der Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Ventilteller 23, mit Lagerung 25, Hebel 24 und Hebelende 29 dargestellt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Waschen, Spülen und Schleudern von Wäsche in einem Waschvollautomaten mit einer unperforierten Waschtrommel (1), die im Laugenbehälter (3) drehbar gelagert ist, deren Waschtrommelmantel (15) konisch, dachförmig oder ballig gestaltet ist, einer Pumpe (6) zum Fördern der Flotte im Kreislauf über eine Elektroheizung (5), die entweder in einer Vertiefung (9) des Laugenbehälters oder in einem separaten Heizungsbehälter (4) angeordnet ist und einer Pumpe (7) zum Fördern der verbrauchten Flotte in die Kanalisation (8), gekennzeichnet dadurch, daß

• a) beim Aufheizen der Flotte im Waschgang die Flotte aus der Waschtrommel (1) portionsweise der Elektroheizung (5) zu- und kontinuierlich von der Elektroheizung (5) in die Waschtrommel (1) zurückgeführt wird,
• b) während des Wasch- und Spülganges sämtliche vorhandene freie Flotte in der Waschtrommel (1) verbleibt,
• c) in zwischengeschalteten Intervallen während des Aufheizens der Waschflotte im Waschgang und/oder im Waschgang und/oder im Spülgang die Waschtrommel (1) mit sämtlicher freier Flotte auf eine vorbestimmte Schleuderdrehzahl gebracht wird und daß während der Beschleunigung und des stationären Betriebes sämtliche freie Flotte und die aus der Wäsche herausgepreßte Flotte in der Waschtrommel (1) verbleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in den zwischengeschalteten Intervallen während des Aufheizens der Flotte im Waschgang und/oder im Waschgang und/oder im Spülgang die Waschtrommel (1) auf eine vorbestimmte Schleuderdrehzahl gebracht wird, wobei sämtliche freie Flotte oder ein Teil der freien Flotte vor der Drehzahlerhöhung inder Vertiefung (9) des Laugenbehälters (3) oder im Heizungsbehälter (4) sich befindet und die aus der Wäsche herausgepreßte Flotte während der Beschleunigung oder während der Beschleunigung und des stationären Betriebes die Waschtrommel (1) nicht verlassen kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die zwischengeschalteten Intervalle ein Drehzahlprofil besitzen, das mehrere steigende Drehzahlstufen aufweist, wobei zwischen den Stufen die Drehzahl auf Anlegedrehzahl oder Waschdrehzahl abgesenkt wird oder daß die Drehzahl zwischen einem vorgegebenen Maximalwert und einem vorgegebenen Minimalwert pendelt, wobei der Minimalwert vorzugsweise die Anlegedrehzahl oder die Waschdrehzahl ist.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gekennzeichnet dadurch, daß am Waschtrommelmantel (15) oder am Waschtrommelboden (16) in der Nähe des großen Waschtrommeldurchmessers eine oder mehrere Flottenaustrittsöffnungen (17) angeordnet sind, die durch ein mit fremder Hilfsenergie steuerbares Ventil (18) geöffnet oder geschlossen werden können.