Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Waschen von Wäsche
mit einem Waschgefäß, das mit einer Waschflüssigkeit, vorzugsweise
einer Lösung aus Waschmittel und Wasser, ganz oder teilweise befüllbar
und mit einem oberseitigen Deckel verschließbar ist, und mit einer Einrichtung
zur Aktivierung der Zirkulation der Waschflüssigkeit durch das Waschgefäß,
welche einen gegenüber dem Waschgefäß schwingend bewegbar gelagerten
und/oder geführten Aktivator-Körper aufweist zur abwechselnden Erhöhung
und Erniedrigung des Druckes in einem Teil der Waschflüssigkeit und/oder im
Bereich der Wäschemasse gegenüber dem atmosphärischen Luftdruck.
Auf dem Markt befindliche Waschmaschinen haben zur Bewegung der Wäschemasse
eine vorzugsweise perforierte (gelochte) Trommel, die mit der zu waschenden Wäsche
befüllt wird, und die sich in einem Behälter mit Waschlauge dreht, im
Normalfall um eine horizontale Drehachse.
Die Drehung einer solchen Trommel bewirkt nur eine sehr niedrige Zirkulationsgeschwindigkeit
der Waschlauge, was zu einem verhältnismäßig langen Waschzyklus und
folglich zu einem großem Verbrauch von Energie führt. Diese herkömmliche
Methode des Waschens erfordert auch eine große Menge Waschlauge, also viel
Wasser und Waschmittel. Die Wäsche wird primär von der Waschlauge in Bewegung
gehalten und bewegt sich in dieser mit geringen Geschwindigkeitsunterschieden. Das
Drehen der Trommel verursacht eine Reibung in den Wäscheschichten und aufgrund
des langen Waschzyklus einen exzessiven Gewebeverschleiß.
Aufgrund des hohen Verbrauchs an Wasser, Waschmittel und Strom lohnt
es sich daher nicht, eine kleine Wäschemenge zu waschen. Insbesondere in kleinen
Haushalten bspw. für nur eine einzige Person bleibt daher die ungewaschene
Wäsche mitunter ein bis zwei Wochen liegen, bis eine solche Wäschetrommel
ausreichend gefüllt ist, insbesondere bei Wäschestücken, welche eine
spezielle Behandlung erfordern.
Ferner ist in der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE
20 2006 000 362 U1 eine Waschmaschine zum Waschen von Textilien offenbart,
mit einer nahezu aufrecht stehenden, um eine gegenüber der vertikalen nur leicht
geneigte Achse rotierbaren Waschtrommel. In einer Ausnehmung eines oberseitigen
Deckels ist ein Stampfer entlang der Rotationsachse der Trommel linear verschiebbar
geführt. Dieser wird vorzugsweise manuell in Bewegung versetzt mittels einer
den Deckel durchsetzenden Führungsstange, die bei geschlossenem Deckel von
außen zugänglich ist. Es kann zwar auch ein Antriebsmotor vorgesehen sein;
dieser müßte jedoch ebenfalls an der Oberseite des Deckels angeordnet
sein, weil darunter, zwischen Deckel und Stampfer, bei angehobenem Stampfer kein
Zwischenraum mehr vorhanden ist. Infolge der Durchführung der feuchten Führungsstange
des Stampfers durch den Deckel kann hier unter Umständen Flüssigkeit austreten,
was in manchen Anwendungsfällen problematisch sein könnte.
Aus den Nachteilen des geschilderten Standes der Technik resultiert
das die Erfindung initiierende Problem, eine gattungsgemäße Waschmaschine
derart weiterzubilden, dass bei effizienter Reinigungswirkung, wobei Wasser und/oder
Waschmittel und möglichst auch so viel Zeit und/oder Energie gespart wird,
ein Austreten von Waschflüssigkeit vollständig vermieden werden kann.
Die Lösung dieses Problems gelingt dadurch, dass sich die Lagerung
und/oder Führung des Aktivator-Körpers vollständig unterhalb des
Deckels des Waschgefäßes befindet und diesen nicht durchsetzt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Waschen von Wäsche
umfaßt ein Waschgefäß, das mit einer Waschflüssigkeit, vorzugsweise
einer Lösung aus Waschmittel und Wasser, ganz oder teilweise befüllbar
ist, und eine Einrichtung zur Aktivierung der Zirkulation der Waschflüssigkeit
durch das Waschgefäß, die einen Körper zur abwechselnden Erhöhung
und Erniedrigung des Druckes in einem Teil der Waschflüssigkeit und/oder im
Bereich der Wäschemasse gegenüber dem atmosphärischen Luftdruck aufweist.
Ein solcher, zumindest zeitweise in die Waschlauge eintauchender Körper
erzeugt darin die gewünschten Druckschwankungen, indem sich zumindest Bereiche
seiner Oberfläche gegenüber der Waschmaschine bewegen und damit die Waschlauge
in Bewegung versetzen. Da andererseits die enthaltene Wäsche sich nur wenig
bewegen kann, strömt die Waschlauge mit großer Geschwindigkeit durch die
Wäsche und reißt darin sitzende Schmutzpartikel mit sich.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aktivierung der
Zirkulation der Waschflüssigkeit wird dabei der Druck auf einen Teil der Waschflüssigkeit
und/oder der Wäschemasse im Vergleich zum atmosphärischen Luftdruck abwechselnd
erhöht und erniedrigt. Mittels einer abwechselnden Reihenfolge von höherem
und niedrigerem Druck in Bereichen der Waschlauge und in einem Teil der Wäschemasse
wird eine intensive Zirkulation der Waschlösung durch das Gewebe der zu waschenden
Wäschemasse erzeugt. Unter Wäschemasse soll hierbei die Wäsche in
der Waschlauge verstanden werden. Dies wird erreicht durch die Anwendung eines Aktivators, der
innerhalb der Waschlauge oszillierend bewegt wird, bspw. entlang einer Linie. Infolge
der Bewegung des Aktivators zirkuliert die Waschlauge sehr intensiv durch den Stoff.
Der Druck in einem Teil der Waschlauge und Wäschmasse erhöht sich, wobei
die Waschlauge ggf. unter Druck gesetzte Luft absorbiert. Bei der Bewegung des Aktivators
in entgegengesetzter Richtung fällt der Druck in diesem Bereich (der Druck
wird herabgesetzt), und die Waschlauge wird durch den Stoff gesaugt. Aus der Waschlauge,
die den Stoff durchdrungen hat, wird die absorbierte Luft in Luftbläschen abgesondert.
Diese Luftblasen lösen sehr wirksam Teilchen organischer und anorganischer
Verschmutzungen aus dem Stoff. Dieses Waschverfahren erbringt demnach erstens eine
bessere Qualität, erfordert zweitens einen geringeren Zeitaufwand, und benötigt
drittens weniger Wasser, weniger Waschmittel und so wenig Energie, dass es von Hand
ausgeführt werden kann. Dabei wird wenigstens ein Teil der Wäschemasse,
der in variabler Tiefe liegt, dem atmosphärischen Luftdruck ausgesetzt, so
dass sich eine Abdichtung nach Art eines Druckgefäßes erübrigt.
Durch die Anordnung des Aktivator-Körpers samt dessen Lagerung
und/oder Führung und ggf. samt einer Antriebseinrichtung, um den Aktivator-Körper
in (etwa vertikal) schwingende Bewegung zu versetzen, vollständig innerhalb
des Waschgefäßes werden Durchführungen durch den Gefäßmantel-
und/oder- deckel vermieden, und es gibt daher keinerlei Stellen, wo Feuchtigkeit
austreten könnte, und zwar auch deshalb, weil die Kontaktfläche zwischen
Deckel und Waschgefäß durch eine rundum laufende Dichtung vollständig
und wasserdicht abgedichtet werden kann.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass der Körper zur Veränderung
des Drucks eine ganz oder weitgehend luftdichte Fläche aufweist, die relativ
zu dem Waschgefäß bewegbar geführt oder gelagert ist, so dass nahe
der Fläche ein erhöhter oder erniedrigter Druck erzeugbar ist. Diese Methode
der mechanischen Einleitung von abwechselndem Druck und Sog in die Waschlauge ist
einfach realisierbar, wobei die hierzu erforderliche Mechanik robust und verschleißarm
oder gar wartungsfrei ist.
Der die Druckfläche aufweisende Körper sollte linear und/oder
schwingend bewegbar gelagert oder geführt sein, damit sich stets eine definierte
und damit die Wäschemasse schonende Bewegung ergibt.
Die Druckfläche ist vorzugsweise rotationssymmetrisch gestaltet,
entsprechend der Grundfläche eines ebenfalls vorzugsweise runden Waschgefäßes.
Sofern die Symmetrieachse der rotationssymmetrischen Druckfläche etwa konzentrisch
zu der Längsachse des Führungsprofils ist, sind die Kraftverhältnisse
an der Druckfläche und damit auch an dem Führungsprofil bzw. einem diesen
abschließenden Knauf, Griff od. dgl. etwa symmetrisch zu der Längsachse
der Hubbewegung, und bei der Betätigung treten keine oder nur geringe Kippmomente
auf.
Vorzugsweise hat die Druckfläche eine gewölbte Form, insbesondere
die Form einer Glocke oder Kuppel oder eines vorzugsweise oben geschlossenen Faltenbalgs.
Dadurch ist es möglich, unter der Druckfläche Luft einzuschließen,
die sodann unter Druck in vermehrtem Umfang in der Waschlauge gelöst wird.
Bei anschließendem Sog können sodann Luftblasen entstehen, welche Schmutzpartikel
an sich anlagern und von der Wäsche abtransportieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung befindet
sich der Körper zur Veränderung des Drucks oberhalb der zu waschenden
Wäschemasse. Von dort kann er einfach nach unten gedrückt werden, auf
die Wäschemasse, wobei sich dort der Druck erhöht und demnach eine Strömung
der Waschflüssigkeit ausgelöst wird. Beim anschließenden Anheben
kann sogar ein Unterdruck erzeugt werden, wenn die Druckfläche als hohle Wölbung
ausgebildet ist, so dass sich dort eine Gas- bzw. Luftblase ausbilden kann, die
beim Anheben des Druckkörpers unter Reduzierung des Druckes auseinandergezogen
wird.
Um eine maximale Druckänderung in bzw. Strömung der Waschflüssigkeit
hervorzurufen, sollte sich die Druckfläche im Bereich der Unterseite des Körpers
zur Veränderung des Drucks befinden und von der zu waschenden Wäschemasse
bzw. von der Waschflüssigkeit nicht getrennt sein.
Um Beschädigungen der Wäsche zu vermeiden, läßt
sich die Druckfläche aus einem elastischen Material fertigen, bspw. aus Kunststoff,
Hartgummi oder Gummi.
Wenn sich zwischen der Druckfläche zur abwechselnden Erhöhung
und Erniedrigung des Drucks und dem Mantel des Waschgefäßes ein Spalt
befindet, so wird in diesen Bereichen der Waschlauge Gelegenheit gegeben, unter
dem Einfluß des erzeugten Druckes oder Soges durch Überströmen einen
Druckausgleich herbeizuführen.
Zur schwingenden Lagerung des Aktivator-Körpers sollte wenigstens
ein Hebel vorgesehen sein, der sich von einer Lagerungsstelle am Umfang des Waschgefäßes
oder dessen Deckels in Richtung zum Zentrum des Waschgefäßes hin erstreckt.
Bei einer Einseitigen Anlenkung eines solchen Hebels bewegt sich dessen freies Ende
stets auf einer Kreisbahn, vorzugsweise innerhalb einer vertikalen Ebene.
Im Rahmen einer optimierten Ausführungsform gibt es zur schwingenden
Lagerung des Aktivator-Körpers zwei Hebel, die sich von je einer Lagerungsstelle
am Umfang des Waschgefäßes oder dessen Deckels in Richtung zum Zentrum
des Waschgefäßes hin erstrecken.
Die Lagerungsstellen der beiden Hebel sollten auf unterschiedlichem
Niveau angeordnet sein, vorzugsweise innerhalb einer vertikalen Ebene direkt übereinander.
Weiterhin hat es sich bewährt, wenn die beiden Hebel etwa die
selbe Länge haben, und mit ihren freien Enden jeweils an einem beweglichen
Verbindungsteil angelenkt sind. Wenn dabei der Abstand zwischen den beiden Anlenkstellen
der freien Hebelenden an dem beweglichen Verbindungsteil dem Abstand zwischen den
beiden Lagerungsstellen am Umfang des Waschgefäßes oder dessen Deckels
entspricht, so ergibt sich die Struktur eines Parallelogrammgetänges, bei welchem
jeweils zwei Hebel zueinander parallel sind.
Indem der Aktivator-Körper an dem Verbindungsteil befestigt wird,
so profitiert er von der gleichbleibenden Vertikalausrichtung desselben und behält
seine Orientierung im Raum stets bei.
Die Befestigungsstelle des Aktivator-Körpers an dem Verbindungsteil
muß nicht in einer gemeinsamen Flucht mit den beiden dortigen Anlenkpunkten
der freien Hebelenden liegen, sondern sollte zur Mitte des Waschgefäßes
hin verlagert sein. Dadurch bildet die Befestigungsstelle des Aktivator-Körpers
an dem Verbindungsteil zusammen mit den beiden dortigen Anlenkpunkten der freien
Hebelenden ein Dreieck. Wenn dieses Dreieck zwei etwa gleich lange Schenkel aufweist
(± 20%), so sind die Kräfte bzw. Drehmomente an beiden Schenkeln etwa
gleich groß, und das Verbindungsteil leitet die von dem Aktivator-Körper
empfangenen Kräfte und Momente in etwa gleicher Höhe in das Parallelogrammgestänge
ein. Um auch stärkere, beim Stampfen evtl. auftretende Kräfte von dem
Aktivator-Körper zu dem Parallelogrammgestänge übertragen zu können,
sollte das Verbindungsteil stabil genug ausgeführt sein. Es kann zu diesem
Zweck eine geschwungene oder gebogene Gestalt aufweisen.
Um einen oder beide, miteinander gekoppelten Hebel in eine schwingende
Bewegung um horizontale Schwenkachsen zu versetzen, sieht die Erfindung eine Antriebseinrichtung
vor. Dadurch wird eine Bedienperson entlastet; die erfindungsgemäße Vorrichtung
führt die stampfenden Bewegungen selbsttätig aus.
Es bietet sich an, die Antriebseinrichtung innerhalb einer seitlichen
Auswölbung eines Teils der Mantelfläche des Waschgefäßes und/oder
seines Deckels anzuordnen, so dass sie der Waschlauge so weit als möglich entzogen,
andererseits aber selbst innerhalb der Vorrichtung und damit gegenüber der
Umgebung gekapselt angeordnet ist.
Wenn die Antriebseinrichtung und/oder die Lagerstellen eines oder
beider Hebel an der Unter- bzw. Innenseite des Deckels angeordnet sind, so können
sie beim Öffnen des Deckels mit hoch schwenken, und der Weg ist frei zum Be-
oder Entladen des Waschgefäßes mit Wäsche.
Im Rahmen der Antriebseinrichtung ist einen Antriebsmotor mit einer
rotierenden Abtriebswelle vorgesehen, insbesondere ein Elektromotor. Dessen Längs-
bzw. Rotationsachse der Abtriebswelle sollte parallel zu den Schwenkachsen der Lagerstellen
eines oder mehrerer Hebel an der Mantelfläche des Waschgefäßes oder
dessen Deckels orientiert sein.
Die rotierende Abtriebswelle des Antriebsmotors dient zum Fixieren
oder Ankoppeln einer Nockenscheibe. Deren Grundfläche braucht nur einen einzigen
Nocken aufzuweisen, etwa entsprechend einem Längsschnitt durch einen eiförmigen
Körper.
Das Pendant zu der Nockenscheibe bildet eine Kontaktfläche, die
an einem der Hebel des Parallelogrammgestänges angeordnet ist und zur Anlage
an der rotierenden Nockenscheibe konzipiert ist. Um die Reibung zwischen der Nockenscheibe
und der Kontaktfläche zu minimieren, kann letztere durch den Umfang einer Kontaktrolle
gebildet sein, die an einem Hebel oder einem Fortsatz desselben drehbar gelagert
ist. Dadurch kann die Kontaktrolle mit ihrem Umfang nahezu reibungsfrei an dem Umfang
der Nockenscheibe abrollen, insbesondere dann, wenn die Drehachse der Kontaktrolle
parallel zu der Drehachse der Nockenscheibe orientiert ist.
Die Nockenscheibe sollte sich unterhalb der Kontaktfläche des
Hebels, insbesondere unterhalb einer Kontaktrolle desselben, befinden, so dass der
Nocken den Aktivator-Körper nach oben drückt, wo die Wäsche keinen
Widerstand darstellt; die Absenkbewegung kann dagegen unter dem Einfluß der
Schwerkraft erfolgen, weil hier ein zu großer Gegendruck der Wäsche keine
Beschädigung hervorruft. Dabei kann die Schwerkraft ggf. unterstützt werden
durch wenigstens eine Feder, um den Aktivator-Körper und/oder dessen Lagerung
oder Führung in eine Richtung vorzuspannen, insbesondere in etwa vertikaler
Richtung nach unten. Die Federkraft kann ggf. einstellbar sein, um die Anpreßkraft
dem Füllungszustand des Waschgefäßes und/oder der Beschaffenheit
der Wäsche anpassen zu können.
Um die Antriebseinrichtung vor Spritzwasser zu schützen, sollte
sie von dem Inneren des Waschgefäßes durch eine oder
mehrere Membranen, Faltenbälge od. dgl. getrennt sein.
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Basis
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße
Waschvorrichtung bei abgesenkter Stampfeinrichtung; sowie
2 die Vorrichtung aus 1
in einer entsprechende Darstellung bei angehobener Stampfeinrichtung.
Die Waschvorrichtung 1 besteht aus einem Waschgefäß
2 und einem Deckel 3 mit einer seitlichen Auswölbung
4, der über ein Scharnier 5 heb- und senkbar an dem Waschgefäß
2 gelagert ist.
Das Waschgefäß 2 hat die Gestalt eines oben offenen
Eimers, dessen Mantelfläche 6 von der Bodenfläche 7
bis zu dem oberseitigen Rand 8 leicht nach außen divergiert, bspw.
um 1° bis 20°, vorzugsweise um einen Winkel zwischen 5° und 15°.
Die Bodenfläche 7 kann mit einer reibungserhöhenden Unterseite
und/oder mit Standfüßen versehen sein. Unterhalb der seitlichen Auswölbung
4 kann zur Erhöhung de Standfestigkeit eine auskragende Stütze
9, bspw. von der Gestalt eines aufrecht stehenden Dreiecks, angeordnet
sein.
In der Mantelfläche 6 befindet sich knapp oberhalb der
Bodenfläche 7 eine verschließbar Auslaßöffnung
10, vorzugsweise in Form eines Wasserhahns.
Der oberseitige Rand 8 des Waschgefäßes
2 wird von einer Schürze am Rand 11 des Deckels
3 um- bzw. übergriffen. Dazwischen befindet sich eine rundumlaufende
Dichtung 12. Mit einem Verschluß 13, bspw. von der Form eines
Drehhebels, kann der Deckel 3 fest auf dem Waschgefäß
2 verankert werden.
Der Deckel 3 hat eine ausgeprägte Wölbung
14 nach oben, deren Höhe mehr als die Hälfte der Höhe des
eigentlichen Waschgefäßes 2 ausmachen kann. Darin kann sich der
eigentliche Aktivator-Körper 15 auf einem vertikalen Kreisbahnabschnitt
auf und ab schwingend bewegen. Dies leistet eine Lagerung 16, deren Kern
zwei übereinander angeordnete Parallelogrammlenker 17, 18,
jeweils mit etwa horizontaler Längsachse, bilden. Die beiden Parallelogrammlenker
17, 18 sind an einer Versteifung 19 des Deckels
3 innen an der Peripherie seiner seitlichen Auswölbung 4
gelagert, in zwei vertikal übereinander liegenden Lagerstellen 20,
21.
Die beiden Parallelogrammlenker 17, 18 haben jeweils
eine Länge, welche nahezu dem Durchmesser des Deckels 3 zzgl. der
radialen Erstreckung der seitlichen Auswölbung 4 entspricht, und erstrecken
sich daher quer durch den gesamten Deckel bis nahe dessen dem Scharnier
15 gegenüberliegender Vorderseite 22. Dort sind sie jeweils
an einem beweglichen Verbindungsteil 23 gelagert, in Anlenkstellen
24, 25, und zwar vertikal übereinander.
Der vertikale Abstand zwischen den beiden Anlenkstellen
24, 25 entspricht dem vertikalen Abstand zwischen den beiden Lagerstellen
20, 21. Dadurch bleibtder aufrechte Schenkel des Verbindungsteils
23 stets etwa parallel zu dem Versteifungsbereich 19 ausgerichtet,
also vorzugsweise vertikal.
Im Bereich seiner Unterseite weist das Verbindungsteil 23
einen etwa horizontal auskragenden Arm 26 auf, an dessen peripherem Ende
der vorzugsweise rotationssymmetrische Aktivator-Körper 15 befestigt
ist, derart, dass sich dessen vertikale Symmetrieachse etwa mittig innerhalb des
Waschgefäßes 2 befindet.
Der Aktivator-Körper 15 hat bspw. die Gestalt eines
oben geschlossenen, an seiner Unterseite je nach Ausführungsform jedoch wahlweise
offen oder aber auch geschlossenen Faltenbalgs auf.
Die beiden durch das Verbindungsteil 23 miteinander gekoppelten
Hebel 17, 18 werden durch eine Feder 27, vorzugsweise
eine Zugfeder, nach unten in Richtung auf die zu waschende Wäsche vorgespannt.
Zu diesem Zweck ist ein Ende der Feder 27 mit einem, vorzugsweise mit dem
oberen Hebel 17, 18 verbunden, das andere Ende dagegen vorzugsweise
mit der Unterseite der seitlichen Auswölbung 4 des Deckels
3.
Um den Aktivator-Körper 15 nach oben zu schwingen, ist
eine Antriebseinrichtung 28 vorgesehen, die innerhalb der seitlichen Auswölbung
4 des Deckels 3 untergebracht ist. Diese umfaßt einen Elektromotor
29, der an der Unterseite der seitlichen Auswölbung 4 angeflanscht
ist mittels Befestigungsschrauben 30. Die Abtriebswelle 31 des
Elektromotors 29 ist horizontal ausgerichtet, vorzugsweise quer zu den
Hebeln 17, 18 bzw. parallel zu der Längsachse des Scharniers
5.
Auf der Abtriebswelle 31 ist eine Nockenscheibe
32 drehfest fixiert. Die Nockenscheibe 32 hat etwa einen eiförmigen
Umfang, worauf eine Kontaktrolle 33 abrollen kann, die an einem Hebel
17, 18 drehbar gelagert ist, und zwar um eine Rotationsachse,
die parallel zu der Rotationsachse der Nockenscheibe 32 ist. Bei eingeschaltetem
Elektromotor 29 rotiert die Nockenscheibe 32 permanent mit etwa
konstanter Drehzahl, und der einzelne Nocken hebt die Kontaktrolle
33 und damit auch die beiden miteinander gekoppelten Hebel 17,
18 periodisch an. Ist der Nocken an der Kontaktrolle 33 vorbeigelaufen,
zieht die Feder 27 das Gestänge 17, 18 und damit
auch den Aktivator-Körper 15 wieder nach unten, so dass dieser eine
permanente stampfende Bewegung ausführt mit einer überwiegenden Vertikalkomponente
und nur einer geringen Horizontalkomponente.
Um die Antriebseinrichtung 28 und insbesondere den Elektromotor
29 vor Feuchtigkeit oder gar Spritzern der Waschlauge zu schützen,
ist das Abteil 34 innerhalb der seitlichen Auswölbung des Deckels
3 von de eigentlichen Waschgefäß 2 durch eine Membran
35 und/oder einen oder mehrere Faltenbälge 36 getrennt.