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Vorrichtung zum Ausgleichen der Unwucht in Wasch und Schleudermaschinen
mit horizontaler Welle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleichen der
Unwucht in Wasch- und Schleudermaschinen mit horizontaler Welle während des Trockenschleuderns
von Wäsche, bei der mehrere gleichartige und gleichmäßige über den Umfang der Schleudertrommel
verteilte, mit Wasser bzw. Waschlauge selbsttätig füllbare Ausgleichsbehälter vorgesehen
sind, deren Füllung während des Trockenschleuderns selbsttätig durch Öffnen von
Ventilen zum Ablassen des Wassers bzw. der Waschlauge verändert wird, indem die
Trommel elastisch radial auslenkbar gelagert und ein nicht auslenkbares Widerlager
für die Ventile vorgesehen ist.
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Trommelwaschmaschinen und sogenannte Trommelautomaten sind vielfach
so eingerichtet, daß sie zwei Arbeitsgänge, nämlich zunächst das Waschen bzw. Spülen
und anschließend das Trockenschleudern der eingelegten Wäsche, nacheinander ausführen
können. Dabei wird die Schleudertrommel zunächst beim Waschen oder Spülen in eine
langsame Drehung versetzt, um das Wasch- oder Spülmittel möglichst gründlich auf
die Wäsche einwirken zu lassen. Danach wird unter gleichzeitigem Ablassen des sich
an der Unterseite der Trommel befindlichen Wassers bzw. der Waschlauge die Drehzahl
der Trommel auf etwa den zehnfachen Wert erhöht, wodurch die Wäsche unter Wirkung
der Zentifugalkraft an die Außenwand der Schleudertrommel gedrückt und getrocknet
wird.
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Da sich die Wäsche beim Trockenschleudern nicht gleichmäßig über den
inneren Umfang der Schleudertrommel verteilt, so entsteht eine von Fall zu Fall
verschiedene Unwucht, die ein mehr oder weniger starkes Erschüttern und Vibrieren
der Wäschetrommel und somit der gesamten Waschmaschine zur Folge hat. Da diese Unwucht
von Fall zu Fall verschieden ist und nicht vorher bestimmt werden kann, hat man
sie bisher sehr oft in Kauf genommen und dafür die Maschine am Boden verankert und
ihre Konstruktion entsprechend robust ausgeführt.
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Derartig ausgeführte Maschinen sind aber in ihrer Aufstellungsmöglichkeit
beschränkt und haben weiterhin den Nachteil, daß die lästigen Erschütterungen und
Geräusche nicht vermieden werden. Aus diesem Grunde hat man bereits versucht, das
gesamte Trommelantriebsaggregat im Gehäuse federnd und elastisch aufzuhängen, wodurch
lediglich die Rüttelübertragungen auf das Gehäuse der Waschmaschine herabgesetzt,
aber die übrigen Nachteile nicht beseitigt wurden. Bei einer solchen Aufhängung
ist die Trommel entweder fliegend angeordnet und kippbar gelagert, oder das Trommellager
ist gegen eine federnde Befestigung radial verschiebbar.
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Bei einigen neueren Konstruktionen wird daher ein selbsttätiger Unwuchtausgleich
vorgesehen. In einem bekannten Fall sind zum Unwuchtausgleich beim Trockenschleudern
der Wäsche mit Waschlauge füllbare Ausgleichsbehälter an der Trommel vorgesehen.
Die Füllung der Ausgleichsbehälter erfolgt hier durch Vorbeiführen vonEinströmöffnungen
an einen gleichmäßig geförderten Laugenstrahl und wird durch Neigung der elastisch
kippbar gelagerten Trommel unter Wirkung der Unwucht beeinflußt. Die Ventile zum
Auslassen der Lauge sind beim Waschvorgang, d. h. bei langsamer Drehung der Trommel,
offen und schließen beim Schleudern, d. h. schnellerer Drehung der Trommel, unter
Wirkung der Fliehkraft. In einem anderen bekannten Fall sind gleichfalls zum Unwuchtausgleich
beim Trockenschleudern der Wäsche mit Waschlauge füllbare Ausgleichsbehälter an
der Trommel vorgesehen. Die Trommel ist hier kippbar elastisch gelagert und neigt
sich beim Auftreten einer Unwucht. Hierbei sind im Lager der Trommel Glieder vorgesehen,
die bei Auslenkung der Trommel nicht in gleicher Weise wie diese kippen und dadurch
über eine Gestängekonstruktion auf Auslaßventile in den Ausgleichsbehältern wirken.
Diese Lagerung und Gestängekonstruktion setzt einen erheblichen technischen Aufwand
voraus.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber den entsprechenden
bekannten Ausführungen
vereinfachte und leichter herzustellende
Vorrichtung zu schaffen, die infolge ihrer Einfachheit zugleich zuverlässiger funktioniert.
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Erfindungsgemäß bestehen die Ventile aus einem konischen, radialen
Stößel, .der durch eine Feder in Schließstellung in einem Ventilsitz gehalten wird,
wobei die Wand des Trommelgehäuses als Widerlager für den Stößel dient.
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Der Fachmann ist zwar stets bestrebt, aufeinanderschleifende Teile
(wie hier den umlaufenden Stößel auf dem feststehenden Gehäuse) aus Gründen des
Verschleißens zu vermeiden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Ventilstößel in
der Regel nur kurzzeitig und bei noch relativ geringen Drehzahlen beim Hochlaufen
der Schleuder in die Schleuderdrehzahl schleift und daß hierbei die Schmierverhältnisse
infolge der Anwesenheit von Lauge oder Wasser derart günstig sind, daß der sich
ergebende Verschleiß die Lebensdauer der gesamten Maschine nicht beeinträchtigt.
Das gilt besonders dann, wenn die Stößel aus einem widerstandsfähigen elastischen
Kunststoff und deren Schleifbahn aus poliertem Edelstahlblech bestehen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert.
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In Fig. 1 ist schematisch ein Längsschnitt durch eine Wasch- und Schleudermaschine
für Wäsche dargestellt. Auf einem Tragrahmen 1 ist auf Tragstützen
2 ein Trommelbehälter 3 befestigt. Der Tragrahmen 1 bildet zugleich
den Grundrahmen für ein umgebendes Gehäuse 4. Der Trommelbehälter 3 ist auf seiner
Rückseite mit einem Trommellager 5 und auf seiner Vorderseite mit einer abdichtbaren
öffnung für das Beschicken mit Wäsche versehen. Das Trommellager 5 trägt die Trommelachse
6, die über Keilriemenscheiben 7, 8 und einen Keilriemen 9 von einem
elastisch gelagerten Motor 10 angetrieben wird. Auf der Antriebsseite der Trommelachse
6 ist mittels eines Flansches 11 die eigentliche Schleudertrommel 12 befestigt.
Ferner sind gleichmäßig über den Umfang der Schleudertrommel 12 verteilte, mit Wasser
bzw. Waschlauge füllbare Ausgleichsbehälter 13 vorgesehen, die an der Außenseite
der Trommel Stößelventile 14 zum Ablassen des Wassers bzw. der Waschlauge während
des Trockenschleuderns der Wäsche besitzen.
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Das Trommellager 5 ist derart elastisch am Trommelbehälter 3 befestigt,
daß es in radialer Richtung zur Schleudertrommel 12 ausgelenkt werden kann, so daß
die Schleudertrommel bei Auftreten einer Unwucht während des Schleuderns elastisch
radial in Richtung dieser Unwucht ausgelenkt wird, wie es strichpunktiert in Fig.
1 angedeutet ist. Anstatt das Trommellager 5 radial verschiebbar zu machen, kann
man es auch beispielsweise durch elastischen Stoff 15, wie Gummi, Kunststoff öd.
dgl., elastisch kippbar am Trommelgehäuse 3 befestigen, wie dies in Fig. 2 gezeigt
ist, so daß die Achse 6 der Schleudertrommel 12 bei Auftreten einer Unwucht kippt,
wie es in der letztgenannten Figur ebenfalls durch eine strichpunktierte Linie angedeutet
ist.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Querschnitt durch die Schleudertrommel
12 im Trommelgehäuse 3, der senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 und 2 etwa entsprechend
der Linie A-A der Fig. 1 geführt ist. In diesem Beispiel sind die erfindungsgemäßen
Ausgleichsbehälter 13 in besonders zweckmäßiger Weise in den sogenannten Mitnehmerrippen
16 der Schleudertrommel 12 untergebracht. Da solche Mitnehmerrippen 16 für ein besseres
Arbeiten der Wäschstücke bekanntlich meist ohnehin vorgesehen sind, benötigen die
so untergebrachten Ausgleichsbehälter 13 keinen besonderen Platz und lassen sich
sehr einfach dort anbringen. In der Regel ordnet man drei oder vier Mitnehmerrippen
16 in der Schleudertrommel 12 an, wie dies für drei Mitnehmerrippen in der Fig.
3 und für vier Mitnehmerrippen in der Fig. 4 gezeigt ist. Beim Waschen befindet
sich im unteren Teil des Trommelgehäuses 3 ein Waschlaugenvorrat 17, in dem die
Wäsche beim Drehen der waagerecht gelagerten Schleudertrommel 12 eintaucht. Hierbei
füllen sich die über den Umfang verteilten Ausgleichsbehälter 13 gleichmäßig mit
Waschlauge. Beim langsamen Drehen entleeren sich im dargestellten Beispiel allerdings
dieAusgleichsbehälter 13 wieder, wenn sie bei der sich drehenden Schleudertrommel
3 nach oben gedreht werden. Dies ändert sich aber, wenn die Drehzahl der Schleudertrommel
12 so weit gesteigert wird, daß die Zentrifugalkraft die Schwerewirkung übersteigt,
so daß die Ausgleichsbehälter 13 dann gleichmäßig gefüllt bleiben, wie dies in Fig.
4 angedeutet ist.
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Das Füllen der Ausgleichsbehälter 13 ist aus dem vergrößerten Ausschnitt
des in Fig. 3 gezeigten Querschnittes aus Fig. 5 erkennbar. Beim Drehen der Schleudertrommel
12 in Pfeilrichtung durch den Waschlaugenvorrat 17 tritt durch die Formgebung des
Ausgleichsbehälters 13 eine Schöpfwirkung ein, durch die der Ausgleichsbehälter
13 durch seine obere öffnung gefüllt wird. Bei entsprechender Größe der Zentrifugalkraft
bleibt der Ausgleichsbehälter 13 stets gefüllt, solange ein an der Außenseite der
Schleudertrommel 12 befindliches Ablaßventil geschlossen ist. Nach dem Füllen derAusgleichsbehälter
13 und entsprechender Drehzahlsteigerung kann daher der Waschmittelvorrat 17 aus
dem Trommelgehäuse 3 abgelassen und der Vorgang des Trockenschleuderns durch weitere
Erhöhung der Drehzahl eingeleitet werden.
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Das an der Außenseite der Schleudertrommel 12 im Ausgleichsbehälter
13 angeordnete Ventil zum Ablassen der Waschlauge während des Trockenschleuderns
der Wäsche besteht im wesentlichen aus einem Stößel 14, der bei radialer Auslenkung
der Schleudertrommel 12 im gezeigten Beispiel nach unten schleifend auf die Wand
des Trommelgehäuses 3 bzw. auf eine entsprechende Schleifbahn gedrückt und dadurch
in Offenstellung gebracht wird. Eine in einem Bügel 20 gehaltene Feder 18 sucht
den konischen Stößel 14 in Schließstellung in einem entsprechenden Ventilsitz 19
zu halten.
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Da der Stößel 14 besonders gut geführt sein muß, um nicht abzubrechen,
und um ein nachfolgendes einwandfreies Schließen des Ventils zu gewährleisten, wenn
er bei hoher Drehzahl der Schleudertrommel auf dem Gehäuse schleift, kann es auch
zweckmäßiger sein, einen gleichachsig zur Schleudertrommel 12 drehbaren Rahmen
öd. dgl. (z. B. eine Trommel) vorzusehen, der nicht mit derSchleudertrommel
12 durch die Unwucht ausgelenkt wird und der als Widerlager zum Stößel 14 oder eines
entsprechenden Ventilgliedes dient.
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In der Regel wird man jedoch mit einem auf der glatten aus poliertem
Edelstahlblech od. dgl. bestehenden Gehäusewand schleifenden Stößel 14 aus Nylon
oder ähnlichem Kunststoff auskommen, da die
Schmierverhältnisse
durch die stets vorhandene Waschlauge usw. recht günstig sind und den Stößel 14
nur kurzzeitig und bei noch weit unter der vollen Schleuderdrehzahl liegenden Drehzahl
auf der Gehäusewand schleift.
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Besitzt die gefüllte Schleudertrommel 12 beim Trockenschleudern eine
Unwucht auf der Seite des dargestellten Ausgleichsbehälters 13 und wird sie entsprechend
ihrer in Fig. 1 bzw. 2 gezeigten elastischen Aufhängung etwas nach unten ausgelenkt,
so entleert sich der Ausgleichsbehälter 13 so lange, bis durch einen entsprechenden
Wasserverlust die durch die Wäsche hervorgerufene Unwucht ausgeglichen ist. Ändert
sich darüber hinaus während des Trockenschleuderns die Unwucht der eingelegten Wäsche
infolge des fortschreitenden Wasserverlustes der Wäsche, so wird diese Unwuchtänderung
selbsttätig durch eine entsprechende Wasserabgabe aus den Ausgleichsbehältern an
der gegenüberliegenden Trommelseite ausgeglichen.
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Wie man aus Fig. 6 erkennt, braucht die durch die Wäsche 21 hervorgerufene
Unwucht, die durch einen Pfeil angedeutet ist, nicht senkrecht zur Außenseite eines
erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälters 13 zu wirken, damit ein völliger Ausgleich
der Unwucht zu erzielen ist. In dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel liegt die resultierendeUnwucht
gerade zwischen den beiden linken Ausgleichsbehältern 13, so daß die Schleudertrommel
12 während des Schleuderns in dieser Richtung aus ihrer Gleichgewichtslage ausgelenkt
ist. Dabei werden die Ventilstößel 14 der beiden linken Ausgleichsbehälter 13 gleichzeitig
in Offenstellung gedrückt, so daß die beiden linken Ausgleichsbehälter 13 so lange
Wasser abgeben, bis die durch die Wäsche 21 erzeugte Unwucht kompensiert ist.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei Möglichkeiten zur Unterbringung des erfindungsgemäßen
Ausgleichsbehälters 13 in den Mitnehmerrippen 16. Nach Fig. 7 ist der Ausgleichsbehälter
13 innerhalb der Trommelstirn- und -rückwand der Schleudertrommel 12 untergebracht,
während er in der Anordnung nach Fig. 8 nach beiden Seiten über diese Wände übersteht.
Welche dieser Anordnungen zweckmäßiger ist, dürfte von den im Einzelfall vorhandenen
Bedingungen wie bereits vorliegende genormte Schleudertrommeln 12, Trommelgehäuse
3 u. dgl. abhängen. Auch läßt sich der überstehende Ausgleichsbehälter 13 nach Fig.
8 leichter füllen als in Fig. 5 dargestellt, indem er beispielsweise bei langsam
laufender Schleudertrommel 12 mit seinem überstehenden Ende einen radialen Wasser-
oder Laugenstrahl bestreicht.
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In Fig. 9 ist noch einmal der Entleerungsvorgang des erfindungsgemäßen
Ausgleichsbehälters 13 bei sich in Pfeilrichtung drehender Schleudertrommel angedeutet.
Bei einer Unwucht bzw. bei einer Komponente der Unwucht der Schleudertrommel 12
in Richtung zur Trommelaußenseite, an der sich der Behälter 13 befindet, läuft der
konische Stößel 14 mit einer Gleitnase auf einer Gleitbahn an der Innenseite des
Trommelgehäuses 3 und wird dadurch in Offenstellung gehalten. Das im Ausgleichsbehälter
13 vorhandene Wasser bzw. die dort vorhandene Waschlauge strömt aus und wird durch
Wirkung der Zentrifugalkraft an die Wände des Gehäuses 3 gedrückt, wo es durch eine
entsprechende Einrichtung in der üblichen Weise abgelassen wird, bevor es die Wäsche
21 benetzen kann.
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Eine andere zweckmäßige Form zur Anbringung erfindungsgemäßer Ausgleichsbehälter
22 ist in Fig. 10 dargestellt. Nach- dieser Anordnung befinden sich an der Stirnwand
der Schleudertrommel 12 taschenförmige Ausgleichsbehälter 22,- die in Fig. 11 im
dazu senkrechten Schnitt dargestellt sind. Diese Ausgleichsbehälter 22 erfüllen
den gleichen Zweck wie die oben beschriebenen Ausgleichsbehälter 13, so daß ihre
Anbringung an Stelle der letztgenannten nur eine Frage der möglichst einfachen konstruktiven
Ausführung ist. Auch die Ausgleichsbehälter 22 lassen sich einfach füllen, indem
ihre Öffnung bei sich langsam drehender Schleudertrommel 12 durch einen gleichmäßig
fließenden Wasser- oder Laugenstrahl geführt wird.
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Der erfindungsgemäß erzielte Vorgang des Ausgleiches der Unwucht erfolgt
in allen dargestellten Beispielen stets bereits während des Hochlaufens der Schleudertrommel
12 auf die Schleuderdrehzahl, so daß in keiner Phase des Schleudervorganges das
bei den bekannten Konstruktionen störende starke Schütteln od. dgl. auftreten kann.
Die Unwucht wird automatisch und schnell an jeder beliebigen Stelle und in jeder
Phase des Trockenschleudervorganges, bei der sie auftreten kann, vollkommen ausgeglichen.
Bei den höchsten Drehzahlen wird die Schleudertrommel dann zusätzlich in an sich
bekannter Weise durch Kreiselwirkungen stabilisiert.