CH645144A5

CH645144A5 - Verfahren und vorrichtung zum waschen von waesche.

Info

Publication number: CH645144A5
Application number: CH364680A
Authority: CH
Inventors: Hans F Arendt; Ernst H Hoffmann
Original assignee: Hoesch Werke Ag
Priority date: 1979-05-12
Filing date: 1980-05-09
Publication date: 1984-09-14
Also published as: ES491391A0; IT8021977A0; ES8102228A1; JPS5623998A; FR2456802B1; SE8003446L; FR2456802A1; SE443004B; IT1130596B; CA1149187A; US4344198A; NL8002739A; DD150633A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Waschen von Wäsche in einer Waschmaschine mit in einem Gehäuse

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angeordneter, waagrechter, perforierter, angetriebener Trommel, in der die Wäsche während der Wasch- und Spülgänge wiederholt angehoben wird und in einer Flugbahn auf den unteren Teil der Trommel herabfällt, anschliessend durch allmähliche Erhöhung der Trommelgeschwindigkeit an der Trommelwand weitgehend unwuchtfrei verteilt und angelegt und bei weiterer Geschwindigkeitserhöhung zentri-fugiert wird.

Bei den bisher bekannten modernen Waschverfahren wird der Wascheffekt durch verhältnismässig lange Wasch- und Spülflotten erreicht, wobei eines der grössten Probleme die Erzielung eines ausreichenden Austausches zwischen freier und gebundener Flotte ist. In erster Linie fliesst die in Falten der Wäschestücke und zwischen den Fäden des Textilmate-rials enthaltene Flotte ab, wogegen ein Austausch der an der Oberfläche der einzelnen Textilfasern haftenden und die Zwischenräume zwischen den Fasern füllenden Flüssigkeit nur träge und in den überwiegenden Fällen ungenügend erfolgt. Die langen Flotten ergeben einen hohen Wasser- und deren Aufheizung einen entsprechenden Energiebedarf (siehe z.B. die DE-PS 867 235).

Bei Problemwäsche, z.B. geriatrischer oder Bergmannswäsche, die oft 50% und mehr des Eigengewichts Schmutzanteile enthält, sind ausserdem mehrere Waschgänge und entsprechend viele Spülgänge notwendig.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem, selbst bei Problemwäsche, lediglich ein Waschgang erforderlich ist und der Wasser- und Energiebedarf herabgesetzt ist.

Überraschend wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass man die Wäsche mit einer derartigen Menge Waschlauge befeuchtet, dass sie eine teigige Konsistenz erhält und das Gehäuse mit Waschlauge füllt, bis deren Spiegel die Tangentenfläche an die Trommel nicht wesentlich übersteigt, wobei man die trockene Wäsche vereinzelt in die mit einer Geschwindigkeit bewegte Trommel eingibt, bei der am Trommelmantel eine Zentrifugalbeschleunigung von etwa 0,3 bis 0,8 g erzeugt wird, dann die Trommelgeschwindigkeit auf nahe 1 g steigert, den Übergang auf Schleudergeschwindigkeit allmählich vornimmt und nach dem Schleudern die Geschwindigkeit auf eine der Eingabegeschwindigkeit entsprechende Grösse vermindert, und mindestens einen dem Waschgang analogen Spülgang folgen lässt.

Vorzugsweise befeuchtet man die Wäsche mit einer Laugenmenge, die etwa 30-70% ihres Aufsaugvermögens entspricht.

Zweckmässig wird dabei so verfahren, dass man die freie Flotte in das Gehäuse einbringt und den Flottenstand in der Trommel bis zum Erreichen des vorgegebenen Befeuchtungsgrades aufrechterhält.

Das geschieht am besten dadurch, dass man in der Trommel einen Flottenstand von weniger als etwa 5% des Trommeldurchmessers aufrechterhält.

Gegebenenfalls kann zur Erzielung einer gleichmässigen Befeuchtung der Wäsche der Flottenstand auf etwa 10% des Trommeldurchmessers erhöht werden, wobei man insbesondere mit Wasser auffüllt.

Nach einem weiteren Kennzeichen des Verfahrens wird konzentrierte Waschlauge eingesetzt.

Die Waschlauge kann hierbei eine gesättigte Waschlauge sein, wobei auch Bodenkörper vorhanden sein kann.

Nach der bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens wird eine mitnehmerrippenlose Trommel verwendet.

Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, dass man nach dem Eingeben der Wäsche bei einer Trommelgeschwindigkeit wäscht, bei der am Trommelmantel eine Beschleunigung von etwa 0,8 bis 0,95 g erzeugt wird.

Bei dem anschliessenden Übergang auf Schleudergeschwindigkeit wird zweckmässig die Erhöhung der Trommelgeschwindigkeit im Bereich zwischen Waschgeschwindigkeit und etwa 2 g unwuchtabhängig vorgenommen.

Hierbei wird bei Auftreten einer Unwucht die Trommelgeschwindigkeit auf weniger als 1 g gesenkt und erst dann wieder beschleunigt.

Nach einem weiteren, wesentlichen Merkmal des erfin-dungsgemässen Verfahrens wird mit einer Trommelgeschwindigkeit zwischen etwa 3-350 g geschleudert.

Am Ende des Schleudergangs kann Wasser in das Gehäuse eingegeben werden, wobei zweckmässig das Wasser zwischen Gehäuse und Trommel eingegeben wird, in einer Menge,

dass ein erheblicher Staudruck erzielt wird.

Unabhängig vom Verschmutzungsgrad der Wäsche wird erfindungsgemäss in einem Waschgang und 1-3 Spülgängen gewaschen.

Für alle Spülgänge wird hierbei Wasser mit einer Temperatur verwendet, die die Temperatur der Waschlauge nicht überschreitet und sich von dieser wenig unterscheidet.

Bevorzugt wird eine Detergentien enthaltende Waschlauge verwendet und/oder es werden dem Spülwasser Detergentien zugesetzt.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird eine Trommel mit einem Durchmesser zwischen etwa 800 und 2000 mm verwendet.

Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens besteht aus einer Waschmaschine mit in einem Gehäuse angeordneter, waagrechter, perforierter, angetriebener Trommel, einem Badhöhenwächter ggf. einer Kippvorrichtung und einer Programmsteuerung mit einer Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl der Trommel, wobei sie erfindungsgemäss einen Schwingungswächter aufweist, der mit der Programmsteuerung und mit dem Motor über eine Vergleichsschaltung verbunden ist, an die ferner ein Drehzahlgeber angeschlossen ist.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weisen Gehäuse und Trommel stirnseitig je eine zur Trommelachse konzentrische Belade- und eine dieser gegenüberliegende Entladeöffnung auf, deren Durchmesser grösser als 120 mm ist.

Hierbei ist vorzugsweise die Beladeöffnung als sich zur Trommel konisch erweiternde Hohlwelle ausgebildet und die Trommel kann an der Hohlwelle gelagert sein, wobei das Lager vorzugsweise ein hydrostatisches Lager ist.

Nach einem weiteren Vorschlag ist der Waschmaschine beladeseitig eine Rutsche vorgeschaltet, die wegfahr- oder klappbar sein kann.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der zwischen Trommel und Gehäuse befindliche Hohlraum sich an mindestens einer Stelle in Drehrichtung verjüngend ausgebildet ist.

Die Verjüngung ist vorzugsweise seitlich und nach oben weisend ausgebildet und wird zweckmässig durch exzentrische Anordnung der Trommel im Gehäuse gebildet.

Im Gegensatz zur herrschenden technischen Lehre, nach der über das Aufsaugvermögen der Wäsche hinaus in einer Waschtrommel zusätzlich freie Flotte vorhanden sein muss, wobei ein Flottenstand von mindestens 20% des Trommeldurchmessers als zweckmässig angesehen wird, wurde überraschend gefunden, dass dieser hohe Anteil an gebundener und freier Flotte in der Trommel nicht notwendig ist, dass es im Gegenteil von Vorteil ist, den Anteil der gebundenen Flotte entscheidend zu senken. Das ist jedoch nur dann möglich, wenn die Wäsche in die Waschmaschine trocken eingegeben und mit fertiger Waschlauge gleichmässig befeuchtet wird. Das heisst, dass die Waschlauge zum Zeitpunkt der Eingabe der Wäsche in der gewünschten Konzen5

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tration bereits in der Waschmaschine vorhanden oder gleichzeitig mit der Wäsche in diese eingegeben werden muss. Hierbei ist auf eine zwar mässige, aber möglichst gleichmäs-sige Befeuchtung der Wäsche zu achten. Hierbei kann z.B. auf 10 kg trockener Wäsche weniger als 6 kg (konzentrierter) Waschlauge in die Wäsche eingebracht werden, d.h. die Wäsche kann einen Feuchtigkeitsgrad haben, der nur wenig über dem liegt, den Wäsche normalerweise nach einem Schleudergang hat. In vielen Fällen wird man jedoch einen höheren Feuchtigkeitsgrad bevorzugen, der je nach Textilma-terial und Webart anders liegen und bis etwa 21 Lauge auf ein kg trockener Wäsche erreichen kann. Der richtige Feuchtigkeitsgrad der Wäsche ist an deren «teigiger» Konsistenz zu erkennen. Das heisst, dass ein so eingefeuchteter Wäschehaufen eine gewisse Elastizität aufweisen muss und an seiner Unterlage Feuchtigkeit nur in Form eines dünnen Flüssigkeitsfilms abgibt, aus ihm aber auch bei längerer Lagerung kein Wasser abtropft oder abfliesst.

Die Anmelderin möchte sich nicht auf eine bestimmte Theorie festlegen, jedoch wird angenommen, dass soviel Waschlauge vorhanden sein muss, dass die zwischen den Fasern der Textilfäden des Wäschematerials vorhandenen Zwischenräume gefüllt sein können und dass die Oberfläche dieser Fasern möglichst vollständig benetzt sein muss. Da an allen diesen Stellen Schmutzpartikel vorhanden sein können, müssen sie auch mit Lauge benetzt werden. Das ist für die Erzielung eines Wascheffekts sowohl notwendig, als auch ausreichend. Erreicht wird das erfindungsgemäss dadurch, dass die Wäsche während des Befeuchtens einzeln eingegeben und in der Trommel ein nur geringer Flottenstand aufrecht erhalten wird, wobei die Trommel während dieser Zeit mit einer Geschwindigkeit rotiert, die ein Verknäulen der Wäsche vermeidet und die Wäsche im Trommelvolumen laufend etwa gleichmässig verteilt ist. Diese Geschwindigkeit ist ebenfalls vom Material der Wäsche abhängig und liegt etwa in einem Bereich, bei der an der Trommelwand eine Zentrifugalbeschleunigung zwischen 0,3 und 0,8 g erzeugt wird.

Die theoretisch notwendige Laugenmenge ist also sehr gering. In der Praxis arbeitet man mit einem gewissen Über-schuss, da ja das in der Lauge enthaltene Wasser auch die Aufgabe eines Transportmittels für den gelösten Schmutz hat.

Da die Trommel bereits während des Befeuchtungsvor-gangs bewegt wird, wird das einzelne Wäschestück bis zu einer gewissen Höhe angehoben und in einer Fallparabel auf den unteren Teil der Trommel fallengelassen. Bei der angegebenen Geschwindigkeit bilden sich noch nicht die höchsten möglichen Fallparabeln aus, wodurch die Wäsche beim Aufprall auf die Trommelwand verhältnismässig wenig Flüssigkeit abgibt, aber aus der freien Flotte zusätzliche Waschlauge aufnehmen kann. Andererseits ist die Geschwindigkeit so hoch, dass der Laugenspiegel sich in der Trommel schrägstellt, so dass bei dem sowieso schon niedrigen Flottenstand in der Trommel am Aufprallort der Wäsche keine freie Flotte vorhanden ist, die Lauge also Flüssigkeit abgeben kann und in dem in Trommeldrehrichtung dahinter in etwa gleicher Höhe liegenden Trommelbereich die Lauge gestaut ist, daher in die Trommel einfliessen und von der Wäsche aufgenommen werden kann.

Da die Wäsche trocken eingegeben wird, ist ein schnelles und gleichmässiges Befeuchten möglich. Wären die für den Waschgang nach dem erfindungsgemässen Verfahren wichtigen Zwischenfaserhohlräume z.B. durch vorheriges Einweichen oder durch Wassereingabe in die Trommel mit nachträglicher Laugenherstellung bereits durch Wasser besetzt, könnte eine homogene Befeuchtung nicht mehr stattfinden, da es äusserst schwierig ist, in diesem Bereich in kurzer Zeit einen Ausgleich der Laugenkonzentration zu erzielen. Wird aber von vornherein Lauge eingebracht, braucht lediglich durch die mechanische Arbeit eine sorgfältige Benetzung aller Hohlräume zu erfolgen.

Bereits in diesem Stadium des Verfahrens wird ein Teil des Schmutzes an die freie Flotte abgegeben, d.h. der Waschgang hat bereits begonnen. Bei der anschliessenden Geschwindigkeitserhöhung auf eine Geschwindigkeit zwischen 0,8 und 0,95 g am Trommelumfang wird die mechanische Bearbeitung unter Ausbildung höherer Fallparabeln fortgesetzt. Der Austausch zwischen freier und gebundener Flotte wird dadurch intensiviert. Vor diesem oder während dieses Verfahrensschritts kann der Laugenstand in der Trommel bis etwa auf das Doppelte des vorherigen Standes angehoben werden, so dass er etwa bis zu 10% des Trommeldurchmessers beträgt. Da durch die höhere Geschwindigkeit die oben beschriebene Schrägstellung des Laugenspiegels verstärkt wird und der Austausch zwischen gebundener und freier Flotte vermehrt wird, ändern sich die Vorgänge in der Trommel grundsätzlich nicht, sondern erfahren lediglich eine Intensivierung. Die Zugabe freier Flotte bewirkt aber eine Erhöhung der Gesamtflottenmenge und deren Aufnahmekapazität für den gelösten Schmutz. Eine solche Zugabe freier Flotte kann daher bei stark verschmutzter Wäsche zweckmässig sein. Es darf jedoch nicht so viel freie Flotte in der Trommel vorhanden sein, dass die Wäsche nicht auf die Trommel wand, sondern auf die Lauge aufprallt.

Da angestrebt wird, selbst Problemwäsche, also geria-trische Wäsche, Industriewäsche und dgl. in einem einzigen Waschgang zu waschen, ist eine Lauge herzustellen, in die die gesamte erforderliche Waschmittelmenge eingegeben wird. Das kann bei stark verschmutzter Wäsche eine konzentrierte oder gar gesättigte Waschlauge mit Bodenkörper sein.

Bei der erwähnten «teigigen» Konsistenz der Wäsche sind Mitnehmerrippen in der Trommel nicht erforderlich. Da für das Verfahren erheblich höhere Schleudergeschwindigkeiten zweckmässig sind, ist zur Vermeidung von Unwuchten eine mitnehmerlose Trommel von Vorteil.

Der Schleudergang wird durch das Ablassen der verschmutzten freien Flotte eingeleitet. Danach wird die Trommelgeschwindigkeit allmählich erhöht, so dass sie in der Trommel unwuchtfrei verteilt wird.

Die Erhöhung der Trommeldrehzahl erfolgt dabei vorzugsweise unwuchtabhängig derart, dass die Drehzahl proportional zur Abnahme der Unwucht gesteigert wird. Auf diese Weise gelingt es, den kritischen Bereich unmittelbar unter 1 g, in dem die Wäsche an die Trommelwandungen angelegt wird so zu durchfahren, dass wegen völlig gleichmässiger Verteilung der Wäsche ein unwuchtfreier Hochgeschwindigkeitslauf erreicht wird.

Das Entfernen der Lauge aus dem Zwischenfaserbereich ist schwieriger, als das Entfernen der zwischen den einzelnen Textilfäden und in Wäschefalten enthaltenen Lauge. Hierzu sind in der Regel höhere Geschwindigkeiten notwendig, die jedoch materialabhängig sind.

Eine Herabsetzung der Schleudergeschwindigkeit wird dadurch erreicht, dass die Wäsche mit heisser Lauge oder heissem Spülwasser behandelt wird. Warmes Spülwasser löst nicht nur leichter und schneller die restliche Lauge aus den Poren und Kapillaren, sondern lässt sich leichter aus der Wäsche herausschleudern, weil warmes Wasser eine niedrigere Viskosität als kaltes Wasser hat und deshalb nicht so stark in den Kapillaren und Poren der Wäsche haftet. Dieser Effekt wird noch um ein Vielfaches dadurch verstärkt, dass die Wäsche mit heissem Spülwasser, das etwas Detergentien enthält, behandelt wird. Eine ausreichende Menge an Detergentien ist immer im Spülwasser vorhanden, weil beim Wasch verfahren Detergentien hinzugesetzt werden, die bis in das letzte Spülverfahren in ausreichender wirksamer Menge s

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verschleppt werden. Das warme, Detergentien enthaltende Spülwasser hat somit den Vorteil, dass niedrigere Schleuderdrehzahlen zum Entfernen der gebundenen Flotte ausreichen.

Selbstverständlich lässt sich das Verfahren nach der Erfindung auch für wärmeempfindliche Wäsche mit relativ kaltem Wasser anwenden. Dann müssen höhere Schleuderdrehzahlen benutzt werden.

Wie erwähnt, sind die notwendigen Schleudergeschwindigkeiten materialabhängig. So können bei verschiedener Polyesterware bereits mit einer Schleudergeschwindigkeit von etwa 3 g, wie sie bisher allgemein üblich ist, befriedigende Ergebnisse erzielt werden. Für schwere Baumwollware sind dagegen Schleudergeschwindigkeiten von 250-350 g erforderlich.

Bei diesen hohen Schleudergeschwindigkeiten ist besondere Sorgfalt auf die unwuchtfreie Verteilung der Wäsche zu verwenden. Tritt dennoch eine Unwucht auf, ist eine Korrektur nur möglich, indem man auf eine Geschwindigkeit von unter 1 g zurückgeht und erneut eine allmähliche Geschwindigkeitserhöhung einleitet. Bei einer Geschwindigkeit von 2 g ist die Wäscheverteilung abgeschlossen und es kann beliebig hoch weiter beschleunigt werden.

Am Ende des Schleudergangs muss die Trommel abgebremst werden. Nach dem erfindungsgemässen Vorschlag geschieht das dadurch, dass Wasser in das Gehäuse eingegeben wird, wobei eine solche Wassermenge gewählt wird, dass diese die Trommel berührt und mitgerissen wird, wobei ein erheblicher Staudruck in dem Zwischenraum zwischen Gehäuse und Trommel auftritt. Hierbei tritt eine starke Ver-wirbelung des Wassers auf, die dazu benutzt werden kann, um im Gehäuse und aussen auf der Trommel abgesetzten Schmutz wegzuspülen. Ein weiterer Effekt des Bremswassers ist der, dass die durch die erhebliche Zentrifugalbeschleunigung stark an die Trommelwand angepresste Wäsche, die nur mit Mühe von der Trommelwand abzulösen ist, durch den Staudruck des Wassers von dieser abgedrückt wird.

An den Waschgang schliesst sich ein Spülgang an, der analog dem Waschgang verläuft. Dass heisst, die Wäsche wird erst bei 0,3-0,8 g in der Trommel verteilt, es wird auf bis zu 0,95 g beschleunigt und nach mindestens teilweisem Ablassen des Spülwassers geschleudert. Drei Spülgänge sind auch für Problemwäsche ausreichend. Da es hier um das gleiche Problem des Austausches von Laugenresten im Kapillarbereich geht, sind auch für den Spülgang in der Regel längere Spülflotten als die Waschflotte nicht erforderlich. Eine Überfeuchtung der Wäsche führt auch hier wiederum zum Mitschleppen von Wassermengen, deren Wirksamkeit in keinem Verhältnis zu der für deren Bewegung benötigten Energie steht. Der Austausch zwischen gebundener und freier Flotte wird nicht so sehr durch Auslaugen, als vielmehr durch mechanische Trommelarbeit erreicht. Hierbei hat sich gezeigt, dass die Trommel eine gewisse Grösse haben muss, um eine ausreichende Fallgeschwindigkeit der Wäsche zu erreichen. Der Minimaldurchmesser beträgt daher 800 mm. Darunter sinkt die Wirksamkeit sehr schnell ab. Es lässt sich ebenfalls eine Maximalgrösse angeben, nämlich ein Durchmesser von 2000 mm. Grössere Trommeln können zwar mit einer geringeren Winkelgeschwindigkeit umlaufen, jedoch ist die Zahl der Wurfvorgänge pro Wäschestück und Zeiteinheit geringer. Diese Würfe dürfen aber auch bei vergrösserter Wurfhöhe eine gewisse Mindestzahl pro Wäschestück nicht unterschreiten.

Das Zwischenschleudern nach dem Waschgang und zwischen den Spülgängen braucht nicht mit der höchsten Geschwindigkeit vorgenommen zu werden, so kann z.B. statt einer Geschwindigkeit von 250 g eine solche von 80 g benutzt werden. Dadurch kann ein Teil der Waschlauge und der darin enthaltenen Detergentien in den nächsten Spülgang in gezielter Weise verschleppt werden. Der Entwässerungsgrad ist ferner von der Schleuderzeit abhängig.

Es ist empfehlenswert, beim Endschleudern eine etwas längere Flotte zu benutzen. Hier ist anzumerken, dass für den Waschgang ein Flottenverhältnis von mindestens 1:2, für die Zwischenspülmenge ein solches von 1:3,5 und für den letzten Spülgang ein Flotten Verhältnis von 1:4 anzustreben ist. Das wird dadurch erreicht, dass der unter der Trommel befindliche Gehäuseteil, also die Laugen- bzw. Spülwasserwanne entsprechend gross ausgelegt wird. Die Wasserersparnis wird somit grösstenteils nicht durch kürzere Gesamtflotten, als vielmehr durch Reduzierung der Zahl der Wasch- und Spülgänge erreicht.

Ausserdem ergibt sich eine Energieersparnis durch kurze Arbeitszeiten. Diese haben den weiteren Vorteil, dass in die Textilfasern selbst nur wenig Feuchtigkeit eindringt und diese zum Quellen bringt. Ein übermässiges Quellen verengt die Faserzwischenräume und lässt weniger Lauge hineingelangen, was die Effektivität des Waschvorgangs entscheidend herabsetzt. Auch aus diesem Grunde ist ein vorheriges Benetzen oder Einweichen der Wäsche nachteilig. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht auch in einer erheblich schonenderen Behandlung der Wäsche.

Beispiel

10 kg Waschmittel wurden in 2801 Wasser von 95°C gelöst und in eine Waschmaschine mit einem Trommelinhalt von 20001 eingegeben, bis in der Trommel ein Flottenstand von 6 cm erreicht wurde. Nun wurden 170 kg Industriewäsche, bestehend aus Arbeitsanzügen und Unterwäsche eines Hüttenbetriebes mit einem durchschnittlichen Verschmutzungsgrad von 15-20% des Eigengewichts vereinzelt in die Trommel eingegeben, wobei der Flottenstand aufrechterhalten wurde, bis die gesamte Lauge eingegeben war. Die Trommel wurde hierbei mit einer Geschwindigkeit von 28 UpM bewegt und diese Bewegung nach vollendeter Wäscheeingabe fortgesetzt. Für den gesamten Benetzungsvorgang wurde eine Dauer von 5 Minuten angesetzt. Es wurden dann weitere 3151 Wasser von 95°C zugesetzt und die Trommelgeschwindigkeit auf 31 UpM erhöht. Das entspricht bei einem Trommelradius von 80 cm einer Geschwindigkeit, bei der am Trommelumfang eine Zentrifugalbeschleunigung von 0,8 g auftritt. Die Waschzeit betrug 6 Minuten.

Es wurde dann die verbrauchte Waschflotte abgelassen, die Trommelgeschwindigkeit langsam auf 3,3 g (62 UpM) erhöht und weiter unter Maximalbeschleunigung auf 250 UpM angehoben. Bei dieser Geschwindigkeit wurde 2 Minuten lang geschleudert.

Es folgten zwei Spülgänge von 2 Minuten Dauer, wobei die Trommelbewegung auf 31 UpM vermindert und nach dem Spülgang entsprechend auf Schleudergang beschleunigt wurde. Zum Spülen wurden jeweils 6801 Wasser von 95°C eingebracht.

Es folgte ein letzter Spülgang mit 6801 Wasser bei 95°C, wobei das Endschleudern 10 Minuten lang bei 228,5 g (520 UpM) erfolgte. Anschliessend wurde die Wäsche unter leichtem Kippen der Maschine innerhalb einer Minute entladen.

Es ergaben sich reine Verfahrenszeiten für das Beladen 5 Minuten, Waschen und Spülen 18 Minuten, Endschleudern 10 Minuten und Entladen 1 Minute, insgesamt 34 Minuten. Hierzu kamen Nebenzeiten in denen die Flotte eingegeben oder abgelassen oder die Trommel nach dem Schleudern abgebremst wurde und dergleichen mehr von insgesamt 5 Minuten und 40 Sekunden. Die Gesamtdauer des Waschprogramms war damit 39 Minuten und 40 Sekunden. Die Wäsche hatte eine Restfeuchte von 45%.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Es zeigen

Fig. 1 eine Waschmaschine zum vollautomatischen Waschen mit zuführender Transportvorrichtung und abführender Rutsche.

Fig. 2 das Gehäuse mit Trommel im Querschnitt während des Wasch- oder Spülvorganges.

Fig. 3 ein Blockschaltbild.

Die Waschmaschine besteht aus dem Gehäuse 11, dessen unterer Teil als Behälterwanne 12 für Wasser oder Lauge dient. Im Gehäuse 11 befindet sich die um eine gedachte Drehachse 41 drehbare, an den Mantelflächen gelochte Trommel 13. An dieser sitzt an einer Seite die konische Hohlwelle 14, die an der Aussenseite der Maschine ihren kleinsten Durch' messer hat. Zwischen der Hohlwelle 14 und dem Gehäuse sitzt die Lagerung 15, in der die Trommel 13 einseitig gelagert ist. Die Hohlwelle 14 und somit auch die Trommel 13 werden über die Riemenscheibe 16 und den Treibriemen 17 vom Antriebsmotor 18 angetrieben. Der Motor 18 ist über eine Antriebskonsole 19 fest mit dem Gehäuse 11 der Waschmaschine verbunden. Die gesamte Waschmaschine ist um den Drehpunkt 20 etwas kippbar. Die Kippbewegung wird durch den Antrieb 21, der z.B. hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch sein kann, verursacht. Die Waschlauge wird der Behälterwanne 12 des Gehäuses 11 durch die flexible Leitung 22 zugeführt. Durch das mit dem Badhöhenwächter 24 verbundene Magnetventil 23 wird die Höhe der Waschlauge genau auf den Sollstand 26 einreguliert. Das Spülwasser wird in ähnlicher Weise durch eine nicht gezeigte Leitung und durch nicht gezeigte Anzeige- und Regulierungsmittel in die Behälterwanne 12 des Gehäuses 11 eingeleitet. Spülwasser und Waschlauge fliessen, sobald sie nicht mehr benötigt werden, durch das Entleerungsventil 25 ab. Das Wäschestück 28 wird über die Transportvorrichtung 29 und die Rutsche 27 vollautomatisch in die Trommel 13 befördert.

Beim Einfüllen der Wäsche ist nur der Deckel 30 geöffnet und der Deckel 32 geschlossen.

Die Maschine weist eine Programmsteuerung 34 auf, die eine Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl 35 der Trommel enthält und mit einem Drehzahlgeber 48 des Motors 18 verbunden ist. Ferner ist ein Schwingungswächter 47 vorhanden, der mit einer Vergleichsschaltung 49 verbunden ist, die mit dem Programm, dem Drehzahlgeberund der Motorsteuerung ebenfalls verbunden ist.

Die Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl der Trommel wird beim Übergang von Waschgeschwindigkeit auf Schleudergeschwindigkeit eingeschaltet und erst nach Erreichen einer Drehzahl von mindestens 2 g wieder abgeschaltet. Die Drehzahlsteigerungsvorrichtung 35 kann die Drehzahl in diesem Bereich rein zeitabhängig steigern. Bei den hohen Drehzahlen, die vorgesehen sind, ist jedoch die oben beschriebene Schaltung vorzuziehen.

Nachdem die Wäsche in die Waschmaschine eingefüllt ist, wird die Drehzahl der Trommel 13 zum gleichmässigen Verteilen und Anlegen der Wäsche an die Trommel 13 langsam so erhöht, dass an der Peripherie der Trommel 13 eine Zentrifugalbeschleunigung mit einer Grösse von über 1,5 g entsteht. Die Rutsche 27 zum Beladen der Trommel 13 wird mit Hilfe des Antriebs 43 und des Gelenkes 44 aus der Einfüllöffnung 40 gezogen und es wird der Deckel 30 für die Einfüllöffnung 40 geschlossen. Anschliessend wird die Drehzahl auf die Waschdrehzahl gesenkt und das Waschverfahren beginnt.

Wenn die Wäsche gewaschen ist, wird die Waschmaschine um den Drehpunkt 20 etwa so gekippt, dass die Entladeöffnung 31 etwas abgesenkt wird, ausserdem wird der Deckel 32

geöffnet. Bei mit mässiger Geschwindigkeit laufender Trommel 13 hat das zur Folge, dass die Wäschestücke aus der Entladeöffnung 31 herausfliegen und auf die Rutsche 45 und die Abtransportvorrichtung 33 fallen und auf dieser weitergleiten. Die einzelnen Belade- und Entladeprogramme für die Wäsche und die eigentlichen Wasch-, Spül- und Schleuderprogramme werden durch die Programmsteuerung 34 gesteuert. Diese Programmsteuerung regelt in an sich bekannter Weise die zeitliche Länge der einzelnen Vorgänge und die Drehzahlen, die Flottenstände und die Temperaturen.

Alle Vorgänge, wie Beladen, Waschen, Spülen, Schleudern und Entladen benötigen genau festliegende Drehzahlen der Trommel 13. Die Drehzahl richtet sich ausserdem nach dem Durchmesser der Trommel 13 und ist so gewählt, dass bei den einzelnen Vorgängen folgende absolute Grössen der Zentrifugalbeschleunigungen, in Verhältniszahlen zur Grösse der Erdbeschleunigung angegeben, an der Peripherie der Trommel 13 auftreten.

1. Für das Beladen zwischen 0,3 bis 0,5 g

2. für das Anlegen der Wäsche an die Trommelwand ab

1,5 g und grösser

3. für das Waschen und Spülen zwischen 0,8 bis 0,95 g

4. für das Schleudern >100 g

5. für das Entladen 0,6 bis 0,9 g

Es ist ferner eine Ausführungsform möglich, bei der die Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl 35 mit dem Schwingungswächter 47 so gekoppelt ist, dass mit dem Abnehmen der Amplitude der Schwingungen die Winkelbeschleunigung der Trommel 13 proportional bis auf einen Höchstwert gesteigert wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird die verschiedene Belastung des Motors 18 zur Steuerung der Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl 35 benutzt. Solange die Wäsche noch nicht unwuchtfrei in der Trommel 13 verteilt ist, verbraucht der Motor 18 mehr Energie als er bei unwuchtfreier Verteilung aufnimmt. Der höhere Energieverbrauch kann z.B. als Spannungsabfall an dem Vorwiderstand 36 in der Zuleitung des Motors 18 als Steuergrösse abgegriffen werden. Je kleiner der Spannungsabfall wird, um so schneller erhöht die Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl 35 die Winkelbeschleunigung der Trommel 13. In besonders vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl 35 mit einem Schwingungswächter 47 gekoppelt.

Die Verbindung zwischen der Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl 35 und SchwingungsWächter 47 sorgt dafür,

dass die Winkelbeschleunigung im kritischen Bereich unmittelbar unter 1 g umgekehrt proportional zur Unwucht, die durch ungleichmässig angelegte Wäsche hervorgerufen wird, geregelt wird. Das Mass der Unwucht kann auch an der Trommel abgenommen werden. So hat eine unwuchterzeugende inhomogene Wäscheverteilung ausreichend Möglichkeit, sich von der Trommelwandung zu lösen, um an anderer Stelle abgelegt zu werden. Das Resultat ist, wie eingangs geschildert, ein unwuchtfreier Lauf der Trommel.

Die Fig. 2 zeigt die Flugbahn der Wäschestücke während des Wasch- oder Spülganges. Die Drehzahl der Trommel 13 ist gerade so gross, dass die Wäschestücke durch die sich in Richtung 37 drehende Trommel 13 bis auf die Höhe des Wäschestückes 28 mitgenommen werden. Da die Drehzahl der Trommel 13 eine Zentrifugalbeschleunigung erzeugt, die in ihrer Grösse etwas kleiner als die Erdbeschleunigung ist, löst sich die Wäsche in der Höhe des Wäschestückes 28 von der Trommel 13 und fällt in einer freien Flugbahn entsprechend dem Pfeil 38 zur Stelle 39 der Trommel 13, wo sie mit

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einem Impuls auf die Trommel 13 aufprallt, wodurch, wie schon beschrieben, der Wasch- und Spüleffekt entsteht.

Die Trommel 13 taucht nur in die oberen Schichten der Waschlauge und Spülflüssigkeit ein. Diese oberen Schichten sind weitgehend rein von Sedimenten, weil die Waschlauge oder Spülflüssigkeit durch die Drehung der Trommel 13 zentrifugal beschleunigt wird und der Schmutz sich dadurch infolge des Zentrifugeneffekts absetzt und sich am Boden des Laugenbehälters sammelt, von wo er abgelassen wird. Die Waschmaschine kann auch mit Heizrohren 42 ausgestattet sein. Die Drehachse 41 der Trommel 13 liegt etwas oberhalb der Mittellinie 46 des Gehäuses 11, so dass zwischen der Trommel 13 und dem Gehäuse 11 oben ein relativ kleiner, sich verjüngender Spalt gebildet ist.

Über den Schwingungswächter 47, der bei Auftreten einer unzulässigen Amplitude der Maschine einen Kontakt unterbricht, wird der weitere Hochlauf der Maschine und die Drehzahlsteigerungsvorrichtung 35 gestoppt.

Die Programmsteuerung 34 wird bis zum Startpunkt des Hochlaufs zurückgefahren und nach einer Zeitverzögerung lässt diese Programmsteuerung 34 den Hochlauf erneut programmgesteuert anlaufen. Dies geschieht elektrisch durch entsprechendes Ansteuern einer Phasenanschnittsteuerung, die zeitabhängig proportional der verstrichenen Zeit die Energiezufuhr zum Motor 18 erhöht.

Die in Fig. 1 gezeigte Waschmaschine ist als einseitig gelagerte Maschine mit Durchlauftrommel ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass z.B. Krankenhauswäsche, insbesondere infizierte Wäsche an einer Seite eingegeben und an der anderen Seite entnommen wird. Daher lässt sich die 5 Maschine beispielsweise in die Öffnung einer Trennwand einbauen, wobei die Öffnung anschliessend elastisch abgedichtet wird. Auf diese Weise kann ein Verschleppen von Bakterien zur Reinseite verhindert werden.

Die Lagerung der dafür benötigten Hohlwelle 14 stellt im 10 Hinblick auf die hohen Umlaufgeschwindigkeiten ein Problem dar. Hier ist ein hydrostatisches Lager empfehlenswert, um die Reibung herabzusetzen und ein Heisslaufen zu vermeiden. Solche hydrostatischen Lager sind z.B. für die Lagerung schnell laufender Turbinen bekannt.

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Wie schon erwähnt, liegt die Gehäuseachse unter der Trommelachse. Diese exzentrische Lagerung hat den Zweck, die Trommel nach jedem Zwischenschleudergang abzubremsen. Das wird dadurch erreicht, dass man in das 20 Gehäuse Wasser einbringt, und so die gesamte Waschmaschine wie eine Wasserwirbelbremse benutzt. Das verwirbelnde Wasser wird von der Trommel zwischen dieser und dem Gehäuse in Drehrichtung mitgerissen und staut sich unter Aufbau eines erheblichen Druckes im oberen Bereich 25 der Maschine, wobei gleichzeitig die Wäsche von der Trommelwand abgedrückt wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Waschen von Wäsche in einer Waschmaschine mit in einem Gehäuse angeordneter, waagrechter, perforierter, angetriebener Trommel, in der die Wäsche während der Wasch- und Spülgänge wiederholt angehoben wird und in einer Flugbahn auf den unteren Teil der Trommel herabfällt, anschliessend durch allmähliche Erhöhung der Trommelgeschwindigkeit an der Trommelwand weitgehend unwuchtfrei verteilt und angelegt und bei weiterer Geschwindigkeitserhöhung zentrifugiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wäsche mit einer derartigen Menge Waschlauge befeuchtet, dass sie eine teigige Konsistenz erhält und das Gehäuse mit Waschlauge füllt, bis deren Spiegel die Tangentenfläche an die Trommel nicht wesentlich übersteigt, wobei man die trockene Wäsche vereinzelt in die mit einer Geschwindigkeit bewegte Trommel eingibt, bei der am Trommelmantel eine Zentrifugalbeschleunigung von etwa 0,3 bis 0,8 g erzeugt wird, dann die Trommelgeschwindigkeit auf nahe 1 g steigert, den Übergang auf Schleudergeschwindigkeit allmählich vornimmt und nach dem Schleudern die Geschwindigkeit auf eine der Eingabegeschwindigkeit entsprechende Grösse vermindert, und mindestens einen dem Waschgang analogen Spülgang folgen lässt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wäsche mit einer Laugenmenge befeuchtet, die 30-70% ihres Aufsaugvermögens entspricht.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man bis zur Erreichung einer gleichmässigen Befeuchtung der Wäsche in der Trommel einen Flottenstand von weniger als 5% des Trommeldurchmessers aufrechterhält.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst in der Trommel einen Flottenstand von weniger als 5% des Trommeldurchmessers aufrechterhält und nach Erzielung einer gleichmässigen Befeuchtung der Wäsche den Flottenstand auf 10% des Trommeldurchmessers erhöht.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man mit Wasser auffüllt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man konzentrierte Waschlauge einsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass man mit Waschmittel gesättigte Waschlauge einsetzt, wobei Bodenkörper vorhanden sein kann.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass man eine mitnehmerrippenlose Trommel verwendet.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Eingeben der Wäsche bei einer Trommelgeschwindigkeit wäscht, bei der am Trommelmantel eine Beschleunigung von 0,8 bis 0,95 g erzeugt wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhung der Trommelgeschwindigkeit im Bereich zwischen Waschgeschwindigkeit und einer Geschwindigkeit bei der eine Beschleunigung von etwa 2 g erreicht ist, unwuchtabhängig vorgenommen wird.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Auftreten einer Unwucht die Trommelgeschwindigkeit auf eine solche Geschwindigkeit verringert wird, bei der eine Beschleunigung von weniger als 1 g resultiert und erst dann wieder beschleunigt wird.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer, eine Beschleunigung zwischen 3 und 350 g ergebenden Trommelgeschwindigkeit schleudert.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Schleudergangs Wasser in das Gehäuse eingegeben wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in einer solchen Menge eingegeben wird dass zwischen Gehäuse und Trommel ein Staudruck erzielt wird.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Waschgang und 1-3 Spülgängen gewaschen wird.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass man für alle Spülgänge Wasser mit einer Temperatur verwendet, die die Temperatur der Waschlauge nicht überschreitet, und sich von dieser nur wenig unterscheidet.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detergentien enthaltende Waschlauge verwendet wird.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 1—15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spülwasser Detergentien zuglsetzt werden.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 1-18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trommel mit einem Durchmesser zwischen 800 und 2000 mm verwendet wird.

20. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Waschmaschine mit in einem Gehäuse angeordneter waagrechter, perforierter, angetriebener Trommel, einem Badhöhenwächter, und einer Programmsteuerung mit einer Vorrichtung zur Änderung der Drehzahl der Trommel, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schwingungswächter (47) aufweist, der mit der Programmsteuerung (34) und mit dem Motor (18) über eine Vergleichsschaltung (49) verbunden ist, an die ferner ein Drehzahlgeber (48) angeschlossen ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuse (11) und Trommel (13) stirnseitig je eine zur Trommelachse konzentrische Belade- (40) und eine dieser gegenüberliegende Entladungsöffnung (31) aufweisen, deren Durchmesser grösser als 120 mm ist und dass die Trommel (13) kippbar gelagert ist.

22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladeöffnung (40) als sich zur Trommel (13) konisch erweiternde Hohlwelle (14) ausgebildet ist.

23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (13) an der Hohlwelle (14) gelagert ist.

24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (13) hydrostatisch gelagert ist (15).

25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20-24, dadurch gekennzeichnet, dass ihr beladeseitig eine Rutsche (27) vorgeschaltet ist.

26. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutsche (27) wegfahr- oder klappbar ist.

27. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20-26, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen Trommel (13) und Gehäuse (11) befindliche Hohlraum sich an mindestens einer Stelle in Drehrichtung verjüngend ausgebildet ist.

28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung seitlich und nach oben weisend ausgebildet ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung durch exzentrische Anordnung der Trommel (13) im Gehäuse (11) gebildet ist.