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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Trommelwaschmaschine
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Eine
derartige Trommelwaschmaschine ist von JP-11 076 680 A1 bekannt.
Dieses Dokument offenbart eine Waschmaschine mit einer Trommel,
die einen Gleichgewichtsring um ihr vorderes Ende hat. Der Gleichgewichtsring
bildet eine rechtwinklige Kammer, in die Wasser aus einem Wasserversorgungsrohr
strömt.
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WO
99/53130 A offenbart eine Waschmaschine, bei der eine Gleichgewichtseinrichtung
am vorderen Ende und/oder am hinteren Ende der sich drehenden inneren
Trommel angebracht ist. Beide Beispiele der sich im Gleichgewicht
befindenden Trommel, die in diesem Dokument offenbart sind, sind
mit radialen inneren Wänden
oder Trennplatten versehen, die mehrere Gleichgewichtszellen oder -fächer definieren,
in denen eine bestimmte Menge Wasser gespeichert ist. Das in jeder
dieser Gleichgewichtstrommeln vorgesehene Wasser kann sich im Inneren
der Gleichgewichtstrommel nicht drehen. Ferner sind Einspritzventile
vorgesehen, die durch einen Steuermechanismus so gesteuert werden,
dass nur eine auf Basis von gemessenen Ungleichgewichtsbewegungen
vorgegebene Menge Wasser in eine entsprechende Gleichgewichtszelle
oder in ein entsprechendes Gleichgewichtsfach eingespritzt wird.
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US 5.893.280 offenbart eine
Abziehvorrichtung durch Schleudern mit einer sich drehenden Trommel,
die eine Gleichgewichtskammer an dem Umfang der Trommel hat. Obwohl
es dort eine Wasser führende
Kammer an der Hinterseite der Trommel gibt, gibt es nur eine Gleichgewichtskammer
an einer Stelle an dem Umfang der Trommel.
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US 2.850.917 offenbart Mittel,
um einen ungleichmäßig beladenen
Drehbehälter
im Gleichgewicht zu halten, wobei er Gleichgewichtsmittel hat, die
einen ringförmigen
Raum aufweisen, der durch Unterteilungen in mehrere Fächer aufgeteilt
ist. Um den sich drehenden Behälter
im Gleichgewicht zu halten, werden verschiedene Mengen Wasser in
die verschiedenen Fächer
eingespritzt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfasst eine weitere herkömmliche
Waschmaschine ein Gehäuse 1. Eine
Tür 3 ist
an der Vorderseite des Gehäuses 1 so ange bracht,
dass sie geöffnet
werden kann, um die Wäsche
einzufüllen
und zu entnehmen. In dem Gehäuse 1 befindet
sich ein äußerer Trog 5,
um Wasser aufzunehmen.
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In
dem äußeren Trog 5 ist
drehbar ein innerer Trog 7 mit mehreren Wasserdurchlasslöchern 7a positioniert.
An dem Boden im Inneren des inneren Trogs 7 ist ein Heber 9 angebracht,
um das Waschwasser auf eine vorgegebene Höhe anzuheben und es danach
wegen der Schwerkraft herabfallen zu lassen. Durch das Gehäuse 1 verläuft ein
Wasserversorgungsschlauch 13, und ein Wasserversorgungsventil 11 ist
so an dem Wasserversorgungsschlauch 13 positioniert, dass
es zum Waschen erforderliches Wasser zuführt. In dem oberen Abschnitt
des Gehäuses 1 ist
ein Waschmittelbehälter 15 ausgebildet,
um ein Waschmittel zuzuführen.
Zwischen dem Waschmittelbehälter 15 und
dem äußeren Trog 5 befindet sich
ein Wasserversorgungsbalg 17, um den äußeren Trog 5 mit Wasser
zu versorgen, das durch den Wasserversorgungsschlauch 13 zugeführt und
mit dem Waschmittel gemischt wurde.
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Unterhalb
des äußeren Trogs 5 ist
ein Motor 19 angebracht. In der Nähe des Motors 19 befinden sich
ein Riemen 21 und eine Riemenscheibe 23, um den
inneren Trog 7 normal und rückwärts zu drehen.
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Unter
dem äußeren Trog 5 befindet
sich ein Wasserabflussbalg 25, um Wasser abzuleiten, das
in der Waschmaschine verwendet wird. An dem Endabschnitt des Abflussbalgs 25 ist
eine Abflusspumpe 27 angebracht, um Wasser zu pumpen, das
durch den Wasserabflussbalg 25 abfließt. Mit der Abflusspumpe 27 ist
ein Abflussschlauch 29 verbunden, damit Wasser, das durch
die Abflusspumpe 27 gepumpt wurde, nach außen abfließt.
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Ein
Wasserpegelsensor 31 ist in dem Gehäuse 1 so positioniert,
dass er einen Wasserpegel mittels Wasserdruck fühlt, um festzustellen, ob der äußere Trog 5 mit
Wasser versorgt ist oder nicht. Zwischen der Tür 3 und dem äußeren Trog 5 ist
eine Dichtung 35 eingefügt,
damit Wasser, das in dem äußeren Trog 5 enthalten
ist, nicht ausläuft.
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Die
Bezugszeichen 37, 39 und 25a bezeichnen
jeweils eine Feder zum Unterstützen
des oberen Abschnitts des äußeren Trogs 5,
eine Dämpfungseinrichtung
zum Unterstützen
des unteren Abschnitts des äußeren Trogs 5 und
zum Verringern der Schwingungen des äußeren Trogs 5 und
ein Abflussventil.
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Bei
der herkömmlichen
Trommelwaschmaschine tritt jedoch ein Nachteil dahingehend auf,
dass sich der innere Trog 7 wegen der Fehlverteilung der Wäsche nicht
im Gleichgewicht befindet, wenn der innere Trog 7 bei einer
hohen Drehzahl zum Trocknen der Wäsche durch Schleudern gedreht
wird, wodurch Schwingungen und Geräusche erzeugt werden.
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Währenddessen
treten bei der herkömmlichen
aufrecht stehenden Waschmaschine (bei der eine Antriebswelle senkrecht
zu dem Boden positioniert ist) Nachteile dahingehend auf, dass die
Ausgleichskraft der Gleichgewichtseinrichtung nicht angepasst werden
kann, weil ihre Gleichgewichtseinrichtung luftdicht abgedichtet
ist, so dass ihre Gleichgewichtseinrichtung wegen ihrer thermischen
Ausdehnung während
des Erwärmens
von Waschwasser beschädigt
werden kann, wobei die Herstellung und die Montage ihrer Gleichgewichtseinrichtung
schwierig ist.
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Dementsprechend
ist die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der zuvor erwähnten Probleme,
die beim Stand der Technik auftreten, gemacht worden, wobei eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine Waschmaschine
mit einer Gleichgewichtseinrichtung zu schaffen, die die Ausgleichsfähigkeit
ihrer Gleichgewichtseinrichtung zur Verringerung von Schwingungen
und Geräuschen
verbessern kann, die verhindern kann, dass die Gleichgewichtseinrichtung
wegen der thermischen Ausdehnung beschädigt wird, um die Haltbarkeit
der Gleichgewichtseinrichtung zu erhöhen, und die die Herstellung
und die Montage der Gleichgewichtseinrichtung vereinfachen kann,
um die Herstellungskosten der Waschmaschine zu verringern.
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Um
die zuvor genannte Aufgabe zu lösen, schafft
die vorliegende Erfindung eine Waschmaschine in Übereinstimmung mit Anspruch
1.
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Die
zuvor genannte und weitere Aufgaben, Merkmale und weitere Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden anhand der folgenden
ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, in der:
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1 ein
vertikaler Querschnitt einer herkömmlichen Waschmaschine ist;
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2 ein
vertikaler Querschnitt einer Waschmaschine in Übereinstimmung mit der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
des "A"-Abschnitts von 2 ist;
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4 eine
vergrößerte perspektivische
Explosionsdarstellung ist, die die Hauptkomponenten der Waschmaschine
zeigt;
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5 ein
Querschnitt einer Gleichgewichtseinrichtung in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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6 ein
Diagramm ist, in dem die Verlagerungen eines inneren Trogs in Bezug
auf die Drehzahlen eines inneren Trogs graphisch dargestellt sind.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
der Zeichnung sind in den verschiedenen Darstellungen die gleichen
Bezugszeichen verwendet, um die gleichen oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen.
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Anhand
der 2 bis 6 wird eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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2 ist
ein vertikaler Querschnitt einer Waschmaschine in Übereinstimmung
mit der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine
vergrößerte Ansicht
des "A"-Abschnitts von 2. 4 ist
eine vergrößerte perspektivische
Explosionsdarstellung, die die Hauptkomponenten der Waschmaschine
zeigt. 5 ist ein Querschnitt einer Gleichgewichtseinrichtung
in Übereinstimmung
mit der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 6 ist ein
Diagramm, in dem die Verlagerungen eines inneren Trogs in Bezug auf
die Drehzahlen eines inneren Trogs graphisch dargestellt ist.
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Wie
in 2 gezeigt ist, enthält die Waschmaschine der vorliegenden
Erfindung ein Gehäuse 1, das
die äußere Begrenzung
der Waschmaschine bildet. Eine Tür 3 ist
so an der Vorderseite des Gehäuses 1 angebracht,
dass sie geöffnet
werden kann, um die Wäsche
einzufüllen
und zu entnehmen. In dem Gehäuse 1 befindet
sich ein äußerer Trog 5,
um Waschwasser aufzunehmen. In dem äuße ren Trog 5 ist drehbar
ein mit mehreren Wasserdurchlasslöchern 7a versehener
innerer Trog 7 positioniert. An dem Boden im Inneren des
inneren Trogs 7 ist ein Heber 9 angebracht. Im
Inneren des Gehäuses 1 sind
Wasserversorgungsmittel angebracht, um die Waschmaschine mit Waschwasser
zu versorgen. Unterhalb des äußeren Trogs 5 ist
ein Motor 19 befestigt. In der Nähe des Motors 19 befinden
sich ein Riemen 21 und eine Riemenscheibe 23,
um den inneren Trog 7 normal und rückwärts zu drehen.
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An
dem vorderen Ende des inneren Trogs 7 ist eine Gleichgewichtseinrichtung 100 angebracht, um
den inneren Trog 7 während
einer Drehung mit hoher Drehzahl für ein Trocknungsverfahren durch Schleudern
im Gleichgewicht zu halten, wodurch Schwingungen und Geräusche verringert
werden. Die Gleichgewichtseinrichtung 100 kann durch eine genaue
Einpassung oder durch Schweißen
an dem vorderen Ende des inneren Trogs 7 befestigt sein, oder
sie kann mit dem inneren Trog 7 einteilig ausgebildet sein.
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Die
Gleichgewichtseinrichtung 100 weist einen zylindrischen
Abschnitt 101 auf, der horizontal verläuft, einen Glockenabschnitt 102,
der sich hinten von dem hinteren Ende des zylindrischen Abschnitts 101 nach
unten ausdehnt, einen Randabschnitt 103, der sich vom hinteren
Ende des Glockenabschnitts 102 zu dem hinteren Ende des
zylindrischen Abschnitts 101 erstreckt, und einen umgebogenen
Abschnitt 104, der sich vom vorderen Ende des Randabschnitts 103 radial
nach innen erstreckt, derart, dass er von dem zylindrischen Abschnitt 101 beabstandet
ist und zwischen dem zylindrischen Abschnitt 101 und sich
selbst eine Öffnung 105 bildet. Entsprechend
ist zwischen dem Glockenabschnitt 102, dem Randabschnitt 103 und
dem umgebogenen Abschnitt 104 ein Raum gebildet, der Wasser
aufnimmt, wobei der zylindrische Abschnitt 101 über den umgebogenen
Abschnitt 104 hinweg nach vorn vorsteht.
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Im
Ergebnis wird, wenn die Gleichgewichtseinrichtung 100 gedreht
wird, Wasser, mit dem der Raum 106 durch die Öffnung 105 versorgt
worden ist, durch den Randabschnitt 103 bewegt und füllt wegen der
Zentrifugalkraft den ganzen Raum 106.
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An
einem Abschnitt des Motors 19 ist ein Drehzahlsensor 210 angebracht,
um zu fühlen,
ob die Drehzahl des inneren Trogs 7 eine kritische Drehzahl
des inneren Trogs 7 durchläuft (siehe "C" in 6)
und eine Drehzahl erreicht (siehe "B" in 6),
bei der die Zentrifugalkraft die Schwerkraft übersteigt. Die Wasserversorgungsmittel
umfassen eine Wasserversorgungsquelle 200, einen Wasserversorgungsschlauch 230,
um den Raum 106 der Gleichgewichtseinrichtung 100 durch
die Öffnung 105 der
Gleichgewichtseinrichtung 100 mit Wasser aus der Wasserversorgungsquelle 200 zu
versorgen, und ein Wasserversorgungsventil 220, das an
dem Wasserversorgungsschlauch 230 angebracht ist, um als
Reaktion auf ein Signal von dem Drehzahlsensor 210 wahlweise
geöffnet
und geschlossen zu werden.
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Die
kritische Drehzahl bezeichnet eine Drehzahl, bei der die Schwingungsamplitude
wegen des Zusammenfallens der Eigenfrequenz des inneren Trogs und
der Drehzahl einer Antriebswelle während der Drehung der Antriebswelle
zusammen mit dem inneren Trog 7 unendlich vergrößert ist.
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Nun
wird der Betrieb der Waschmaschine mit einer Gleichgewichtseinrichtung
beschrieben.
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Wenn
ein Benutzer durch Betätigen
eines Bedienfelds (nicht gezeigt) die Waschmaschine startet, nachdem
die Tür 7 geöffnet wurde,
die Wäsche
in den inneren Trog 7 gefüllt wurde und die Tür 7 geschlossen
wurde, wird das Wasserversorgungsventil 220 EINgeschaltet
und Wasser zunächst
durch den Wasserversorgungsschlauch 230 zugeführt und durch
die Öffnung 105 der
Gleichgewichtseinrichtung 100 zu dem Raum 106 der
Gleichgewichtseinrichtung 100 geliefert. Zu diesem Zeitpunkt
läuft Wasser, das
den Raum der Gleichgewichtseinrichtung 100 gefüllt hat,
durch die Öffnung 105 der
Gleichgewichtseinrichtung 100 in den äußeren Trog 5 über, und
danach läuft
Wasser, das in den äußeren Trog 5 übergelaufen
ist, durch die Wasserdurchlasslöcher 7a hindurch
und füllt
den inneren Trog 7.
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Wenn
Wasser den äußeren und
den inneren Trog 5 und 7 auf eine vorgegebene
Höhe füllt, wird der
Wasserdruck im Inneren des äußeren Trogs 5 durch
den Abflussbalg 25 und einen Wasserpegelsensorschlauch 33 an
den Wasserpegelsensor 31 übertragen. Im Ergebnis wird
das Wasserversorgungsventil 220 AUSgeschaltet, wodurch
ein Wasserversorgungsverfahren angehalten wird.
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Wenn
die Wasserversorgung angehalten ist, werden Wasch- und Spülverfahren
ausgeführt,
während
der Motor 19 betrieben und der innere Trog 7 mittels
des Riemens 21 und der Riemenscheibe 23 normal
und rückwärts gedreht
wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird die Wäsche
durch den Heber 9 auf eine vorgegebene Höhe angehoben und
von der Höhe
mittels Schwerkraft so abgesenkt, dass die Wäsche durch einen mechanischen
Vorgang gewaschen wird.
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Nachdem
die Wasch- und Spülverfahren durchgeführt worden
sind, wird das Abflussventil 25a geöffnet, fließt Waschwasser durch den Abflussbalg 25 ab
und wird das Waschwasser, das durch den Abflussbalg 25 geführt wurde,
durch die Abflusspumpe 27 gepumpt und durch den Abflussschlauch 29 nach außen geleitet.
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Währenddessen
wird, nachdem die Wasch- und Spülverfahren
durchgeführt
worden sind, der Motor 19 in eine vorgegebene Richtung
gedreht, um die Wäsche
durch Schleudern zu trocknen, wobei der innere Trog 7 ebenfalls
in die Richtung gedreht wird, so dass die Wäsche mittels Zentrifugalkraft
durch Schleudern getrocknet wird. Von der Wäsche entferntes Wasser fließt durch
die Wasserdurchlasslöcher 7a des
inneren Trogs 7, den äußeren Trog 5, den
Abflussbalg 25, die Abflusspumpe 27 und den Abflussschlauch 29 nach
außen
ab.
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Wenn
der an einem Abschnitt des Motors 19 angebrachte Drehzahlsensor 210 fühlt, dass
die Drehzahl des inneren Trogs 7 die kritische Drehzahl des
inneren Trogs 7 durchläuft
und eine Drehzahl erreicht, bei der die Zentrifugalkraft die Schwerkraft übersteigt,
wird das Wasserversorgungsventil 220 geöffnet und Wasser wird von der
Wasserversorgungsquelle 200 durch den Wasserversorgungsschlauch 230 zugeführt. Das
Wasser, das durch den Wasserversorgungsschlauch 230 zugeführt worden ist,
wird durch die Öffnung 105 der
Gleichgewichtseinrichtung 100 dem Raum 106 zugeführt.
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Das
Wasser, das in den Raum 106 eingedrungen ist, hält den inneren
Trog 7, der dazu neigt, schief zu stehen, im Gleichgewicht,
wobei es mittels Zentrifugalkraft in engen Kontakt mit der inneren Oberfläche des
Randabschnitts 103 der Gleichgewichtsweinrichtung 100 gebracht
wird und dort entlang gleitet, wodurch Schwingungen und Geräusche verringert
werden.
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Die
Ausgleichsfähigkeit
der Gleichgewichtseinrichtung 100 hängt von der Menge Wasser, mit
der der Raum 106 versorgt wird, und von der Höhe H des umgebogenen
Abschnitts 104 ab.
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Mittlerweile
wird die Gleichgewichtseinrichtung 100, wenn heißes Wasser
verwendet wird, nicht wegen thermischer Ausdehnung beschädigt, da
die Gleichgewichtseinrichtung 100 die Wirkung der thermischen
Ausdehnung wegen des Vorhandenseins der Öffnung 105 aufnehmen
kann.
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Obwohl
der Drehzahlsensor 210 so beschrieben wurde, dass er an
einem Abschnitt des Motors 19 angebracht ist, ist die Position
des Drehzahlsensors 210 nicht auf diese Position beschränkt, sondern
der Drehzahlsensor 210 kann an einem Abschnitt des inneren
Trogs 7 angebracht sein, um die Drehzahl des inneren Trogs 7 zu
fühlen.
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Auch
wenn beschrieben wurde, dass das Wasser durch den Raum 106 der
Gleichgewichtseinrichtung 100 zugeführt wurde, kann das Waschwasser
außerdem
auf andere Arten zugeführt
werden. Das heißt,
dass Wasser während
Wasch- und Spülverfahren
durch einen Abschnitt des äußeren Trogs 5 wie
auf eine herkömmliche
Weise zugeführt
werden kann, während
Wasser während
eines Trocknungsverfahrens durch Schleudern dem Inneren der Gleichgewichtseinrichtung 100 zugeführt werden kann.
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6 ist
ein Diagramm, in dem die maximalen Verlagerungen des inneren Trogs 7 mit
und ohne die Gleichgewichtseinrichtung 100 in Bezug auf
die Drehzahlen des inneren Trogs 7 graphisch dargestellt
sind. In dem Diagramm stellt eine "X"-Achse
die Drehzahlen des inneren Trogs 7 während eines Trocknungsverfahrens
durch Schleudern dar, während
eine "Y"-Achse die maximalen
Verlagerungen des inneren Trogs 7 darstellt. Die Drehzahl "B" bezeichnet eine Drehzahl, die der innere
Trog 7 erreicht, nachdem er die kritische Drehzahl C durchlaufen
hat und bei der die Zentrifugalkraft die Schwerkraft übersteigt.
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In
dem Diagramm stellt eine Strichlinie die Verlagerungen des inneren
Trogs 7 ohne die Gleichgewichtseinrichtung 100 in
Bezug auf die maximale Drehzahl des inneren Trogs 7 ohne
die Gleichgewichtseinrichtung 100 dar, während eine
durchgezogene Linie die Verlagerungen des inneren Trogs 7 mit der
Gleichgewichtseinrichtung 100 in Bezug auf die maximale
Drehzahl des inneren Trogs 7 mit der Gleichgewichtseinrichtung 100 darstellt.
Wie aus dem Diagramm offen sichtlich wird, können in einem Fall, in dem
die Gleichgewichtseinrichtung 100 an dem inneren Trog 7 angebracht
ist, die Verlagerungen des inneren Trogs 7 verringert werden.
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Obwohl
für Veranschaulichungszwecke
die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung offenbart wurden, ist dem Fachmann auf dem
Gebiet klar, dass verschiedene Abwandlungen, Hinzufügungen und
Ersetzungen möglich
sind, ohne von dem wie in den beigefügten Ansprüchen offenbarten Umfang der
Erfindung und ihrem Erfindungsgedanken abzuweichen.