Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СОДЕРЖИМОГО КОНТЕЙНЕРА - Патент РФ 2184183
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СОДЕРЖИМОГО КОНТЕЙНЕРА
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СОДЕРЖИМОГО КОНТЕЙНЕРА

УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СОДЕРЖИМОГО КОНТЕЙНЕРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Устройство предназначено для содержания множества изделий в ограниченном объеме и для осуществления перемешивания изделий. Устройство содержит барабан, предназначенный для приема изделий, и средство привода, предназначенное для вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий. Барабан содержит по меньшей мере две вращающиеся части и средство привода, способное вращать барабан так, что относительное вращение производится между расположенными в непосредственной близости друг к другу вращающимися частями. Способ содержания и перемешивания множества изделий в ограниченном объеме включает этапы ввода изделий внутрь барабана и вращение барабана так, что осуществляется перемешивание изделий. В течение по меньшей мере части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий, средство привода работает таким образом, что производится относительное вращение между расположенными в непосредственной близости вращающимися частями барабана. Это позволяет перемешивать содержимое барабана на существенно более высоком уровне, чем в известных компоновках, применяемых в стиральных машинах. 2 с. и 35 з.п. ф-лы, 16 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2184183
Класс(ы) патента: D06F37/04, B01F9/02
Номер заявки: 2000131161/12
Дата подачи заявки: 11.05.1999
Дата публикации: 27.06.2002
Заявитель(и): НОУТТРАЙ ЛИМИТЕД (GB)
Автор(ы): МОНТЕЙРО Андр Фрейсер (GB); БЕРЛИНГТОН Джеффри Майкл (GB); УЭЛЛС Саймон Пол (GB)
Патентообладатель(и): НОУТТРАЙ ЛИМИТЕД (GB)
Описание изобретения: Изобретение относится к устройству и способу, предназначенным для содержания множества изделий в ограниченном пространстве и для облегчения перемешивания этих изделий. Настоящее изобретение применимо в любой ситуации, где требуется обработка изделия с помощью перемешивания с целью чистки, полировки, шлифования, гранулирования, очистки и нанесения покрытия. В частности, предполагается, что настоящее изобретение будет иметь применение в прачечных для чистки (стирки) или в процессах обработки ткани. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к улучшенной стиральной машине.
Обычные стиральные машины работают по принципу перемешивания текстильных изделий внутри вращающегося барабана в присутствии воды и моющего средства так, что грязь освобождается из волокон текстильных изделий и переходит в воду. В стиральных машинах с фронтальной загрузкой перемешивание осуществляется с помощью вращения барабана вокруг, в общем, горизонтальной оси так, что текстильные изделия падают друг на друга и трутся друг о друга и о стенки барабана. Однако скорость вращения барабана ограничена, поскольку, если его скорость будет слишком высокой, текстильные изделия просто прижмутся под действием центробежных сил к внутренним стенкам барабана. При этом изделия будут вращаться вместе с барабаном, и не будет происходить какое-либо перемешивание по отношению к барабану или по отношению к другим изделиям. Степень перемешивания, которая может быть приложена к текстильным изделиям в стиральных машинах с фронтальной загрузкой, в связи с этим, ограничена. Это означает, что для того, чтобы достичь определенного стандарта чистоты, машина должна работать в течение определенного минимального периода времени.
Настоящее изобретение направлено на устройство, предназначенное для содержания в нем множества изделий в ограниченном объеме и для осуществления перемешивания этих изделий, которое может осуществлять большую степень перемешивания этих изделий, чем известное устройство. Еще одной целью настоящего изобретения является устройство описанного типа, которое может осуществлять перемешивание изделий, находящихся внутри вращающегося барабана, с большей степенью интенсивности, чем возможно в настоящее время. Еще одной целью настоящего изобретения является стиральная машина, которая может стирать текстильные изделия быстрее, чем известные стиральные машины. Еще одной целью настоящего изобретения является стиральная машина, которая может стирать текстильные изделия до более высокого стандарта чистоты в течение определенного времени, чем известные стиральные машины.
Настоящее изобретение направлено на устройство, предназначенное для содержания множества изделий в ограниченном объеме и для осуществления перемешивания этих изделий, которое содержит барабан, предназначенный для помещения в него изделий и для ограничения этого определенного объема, и средство привода, предназначенное для вращения барабана с возможностью перемешивания изделий, отличающееся тем, что барабан содержит, по меньшей мере, две вращающиеся части и средство привода, вращающее барабан с обеспечением относительного вращения между расположенными поблизости друг к другу вращающимися частями и дополнительно снабжено средством, предназначенным для вращения вращающихся частей барабана с одинаковой скоростью и в одном направлении.
Предпочтительно, средство привода может вращать вращающиеся части с различными скоростями и/или в различных направлениях. Более предпочтительно, устройство привода может вращать расположенные рядом друг с другом, вращающиеся части с различными скоростями в одном направлении, с различными скоростями в противоположных направлениях и/или с одинаковой скоростью в противоположных направлениях. При этом каждая из вращающихся частей барабана имеет, по существу, аналогичные размеры. Относительное вращение между расположенными рядом друг с другом вращающимися частями предотвращает прижим изделий к внутренним стенкам барабана. Поэтому скорость вращения вращающихся частей может быть увеличена до уровня, превышающего уровень, при котором изделия обычно прекращали перемешиваться. Это означает, что перемешивание, прикладываемое к изделиям, может быть более интенсивным. В связи с этим, изделия обрабатываются более интенсивно, чем они обрабатывались бы в обычном устройстве. Если данное устройство представляет собой стиральную машину, грязь освобождается из текстильных изделий с более высокой скоростью, чем в известных машинах, и поэтому процесс стирки происходит либо более тщательно в течение заданного времени, либо выполняется более быстро, если требуется достижение определенного стандарта чистоты. Устройства, выполняющие другие процессы, будут обладать аналогичными преимуществами.
В предпочтительном варианте воплощения барабан содержит две, по существу, цилиндрические вращающиеся части. Предпочтительно, эти вращающиеся части могут приводиться во вращение с одинаковой скоростью в противоположных направлениях. Это доводит до максимального уровня перемешивание содержимого барабана и, в отношении стиральных машин, позволяет текстильным изделиям стираться до определенного стандарта чистоты очень быстро или, если требуется, до достижения очень высокого стандарта чистоты за определенное время. В альтернативных вариантах воплощения, вращающиеся части могут приводиться во вращение с различными скоростями в одном направлении или с различными скоростями в противоположных направлениях. Предусматривается также возможность достижения того же эффекта при удержании одной вращающейся части неподвижной и вращении другой части в произвольном направлении.
В предпочтительном варианте устройства установлено средство, предназначенное для удержания одной вращающейся части неподвижной, в то время, как все другие вращающиеся части могут вращаться.
В альтернативных вариантах в устройстве первая вращающаяся часть расположена внутри второй вращающейся части.
Кроме этого вторая вращающаяся часть может иметь часть углубления, в которой устанавливается первая вращающаяся часть, или вторая вращающаяся часть может иметь рабочую часть, выполненную отдельно от части углубления.
В устройстве, по меньшей мере, одна из вращающихся частей имеет множество лопастей, установленных на ее внутренней поверхности, причем каждая лопасть имеет такую форму, что ее высота постепенно понижается, по меньшей мере, вдоль одной трети длины лопасти в направлении, параллельном оси барабана, а высота каждой лопасти уменьшается непрерывно вдоль, по меньшей мере, половины ее длины, при этом высота каждой лопасти может уменьшаться непрерывно вдоль, по меньшей мере, трех четвертей ее длины.
Дальний край каждой лопасти выполнен изогнутым на протяжении, по меньшей мере, одной трети ее длины в направлении, параллельном оси барабана, или дальний край каждой лопасти может быть выполнен изогнутым на расстоянии, по меньшей мере, половины ее длины, при этом дальний край каждой лопасти может быть выполнен изогнутым на расстоянии, по меньшей мере, три четверти ее длины.
Настоящее изобретение также направлено на способ, предназначенный для содержания и перемешивания множества изделий в определенном объеме, содержащий этапы ввода изделий но внутреннее пространство барабана, который ограничивает определенный объем и который вращается с помощью средства привода, и вращения барабана таким образом, что осуществляется перемешивание изделий, отличающийся тем, что во время, по меньшей мере, части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий, средства привода работают таким образом, что производится относительное вращение между расположенными рядом друг с другом вращающимися частями барабана, а также включает этап вращения вращающихся частей барабана с одинаковой скоростью и в одном направлении.
При этом расположенные рядом друг с другом вращающиеся части могут вращаться с различными скоростями и/или в различных направлениях в течение, по меньшей мере, части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий, причем расположенные рядом друг с другом вращающиеся части могут вращаться с одинаковой скоростью в противоположных направлениях в течение, по меньшей мере, части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
Кроме этого вращающиеся части вращаются с различными скоростями в одном направлении в течение, по меньшей мере, части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
Альтернативно, вращающиеся части могут вращаться с различными скоростями в противоположных направлениях в течение, по меньшей мере, части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий, при этом, по меньшей мере, одна из вращающихся частей удерживается неподвижной в то время, как расположенная в непосредственной близости вращающаяся часть вращается в течение, по меньшей мере, части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
Способ в соответствии с настоящим изобретением будет иметь преимущества, аналогичные устройствам в соответствии с настоящим изобретением.
Другие цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующего описания ряда предпочтительных вариантов воплощения, все из которых приведены только с целью иллюстрации и не предназначены для ограничения изобретения.
На чертежах:
фиг. 1 представляет схематический вид в перспективе устройства в соответствии с первым вариантом воплощения настоящего изобретения;
фиг. 2 представляет продольный вид в поперечном сечении устройства по фиг. 1 при использовании его как части стиральной машины;
фиг. 3а представляет вид спереди механизма привода, формирующего часть устройства по фиг. 2;
фиг. 3b представляет вид сбоку механизма привода по фиг. 3а;
фиг. 4 представляет схематический вид в перспективе устройства в соответствии со вторым вариантом воплощения настоящего изобретения;
фиг. 5 представляет продольный вид в поперечном сечении устройства по фиг. 4 при использовании его как части стиральной машины;
фиг. 6а, b и с представляют схематический вид в перспективе, аналогичный фиг. 1, устройства в соответствии с третьим, четвертым и пятым вариантами воплощения настоящего изобретения;
фиг. 7а представляет вид спереди седьмого варианта воплощения настоящего изобретения;
фиг. 7b представляет вид в перспективе варианта воплощения, изображенного на фиг. 7а, в открытом положении;
фиг. 8 представляет вид в перспективе девятого варианта воплощения настоящего изобретения, аналогичного первому варианту воплощения, но который иллюстрирует альтернативный способ открывания барабана;
фиг. 9 представляет продольный вид поперечного сечения в соответствии с десятым вариантом воплощения настоящего изобретения;
фиг. 10 представляет вид с детальным представлением вращающихся частей части, формирующей барабан, в соответствии с вариантом воплощения, изображенным на фиг. 9;
фиг. 11а и 11b представляют вид сбоку и вид сверху соответственно лопасти, которая представляет собой часть устройства в соответствии с вариантом воплощения, изображенным на фиг. 9 и 10.
Устройство, в соответствии с первым вариантом воплощения настоящего изобретения, изображено на фиг. 1. По существу, устройство 10 состоит из цилиндрического барабана 12, который установлен с возможностью вращения вокруг оси 14. Барабан 12 выполнен из двух отдельных вращающихся частей 16а, 16b, каждая из которых состоит из цилиндрической стенки и круглой торцевой стенки. Каждая круглая торцевая стенка закрывает соответствующую вращающуюся часть 16а, 16b с одной стороны так, что открытая сторона обращена к другой соответствующей вращающейся части 16b, 16а. В одной из круглых торцевых стенок установлена дверца 15. Дверца 15 установлена обычным образом и не будет здесь более подробно описываться. Следует понимать, что такая дверца представляет собой только один из способов обеспечения доступа к внутреннему пространству барабана 12 и, в качестве альтернативы, дверца 15' может быть установлена на цилиндрической стенке одной из вращающихся частей 16а, 16b. Вращающиеся части 16а, 16b установлены независимо так, что они могут вращаться вокруг оси 14, например, с помощью опорных подшипников 17, и каждая из них приводится во вращение отдельным устройством 24а, 24b привода (см. фиг. 2 и 3). Устройства 24а, 24b привода установлены и выполнены таким образом, что каждая вращающаяся часть 16а, 16b может вращаться вокруг оси 14 со скоростью или в направлении, которые отличаются от скорости или направления другой вращающейся части 16b, 16а. В описываемом варианте воплощения вращающаяся часть 16а может вращаться в направлении, указанном стрелкой 18а, и в то же время, вращающаяся часть 16b может вращаться с той же скоростью в направлении стрелки 18b.
На фиг. 2 изображен вариант воплощения, представленный на фиг. 1, для случая применения его в стиральной машине. Барабан 12 в данном случае помещается в баке или в резервуаре 20, который также содержит воду и моющее средство. Текстильные изделия 22, которые следует постирать, находятся в барабане 12, который имеет перфорацию (не показана) с тем, чтобы вода могла протекать внутрь барабана 12 из резервуара 20, и наоборот. При этом не требуется, чтобы вращающиеся части 16а, 16b были бы герметично изолированы друг от друга, поскольку в данном случае приемлемо, чтобы вода втекала в барабан 12 и вытекала из него. Два отдельных устройства 24а, 24b привода установлены выше вращающихся частей 16а, 16b и предназначены для привода, независимо друг от друга, указанных вращающихся частей 16а, 16b. Устройства 24а, 24b привода более подробно будут описаны ниже.
Когда включаются устройства 24а, 24b привода, вращающаяся часть 16а вращается с помощью устройства 24а привода в направлении стрелки 18а, и вращающаяся часть 16b вращается с помощью устройства 24b привода в направлении стрелки 18b. Вращающиеся части 16а, 16b при этом вращаются вокруг оси 14 с одинаковой скоростью, но в противоположных направлениях. Текстильные изделия 22, находящиеся внутри барабана 12, перемешиваются при вращении вращающихся частей 16а, 16b. При этом предотвращается прижимание текстильных изделий 22 к цилиндрической стенке вращающихся частей 16а, 16b благодаря тому, что другие изделия вращаются в противоположном направлении другой вращающейся частью 16b, 16а. Эти другие изделия тянут указанные изделия 22 от стенки вращающейся части 16а, 16b, в которой они расположены. Скорость вращения каждой вращающейся части устройства может, поэтому, быть выше, чем в известных стиральных машинах, при одновременной возможности достижения более высокой степени перемешивания. Более высокая степень перемешивания означает, что требуемая степень чистоты может быть получена за значительно более короткий период времени, чем было возможно раньше. В качестве альтернативы, с помощью такой стиральной машины становится возможным достичь гораздо более высокого стандарта чистоты за заданный период времени, чем было возможно до настоящего времени.
Одно из устройств 24а, 24b привода изображено на фиг. 3а и 3b. Предпочтительно, чтобы устройства 24а, 24b, изображенные на фиг. 2, могли быть идентичны друг другу. По этой причине, здесь изображено только одно устройство привода. Поэтому следует понимать, что изображенное средство привода, которое будет описано ниже, не является единственным устройством привода, пригодным для этой цели. Другие средства привода, в такой же степени пригодные для данного варианта воплощения, будут очевидны для специалистов в данной области техники. Как можно видеть на фиг. 3а и 3b, устройство привода состоит из двигателя 30, который имеет вал 32, на который установлено первое зубчатое колесо 34. Цепь 36 или любой другой сцепленный элемент соединяются с первым зубчатым колесом 34 и также со вторым зубчатым колесом 38, которое прикреплено к вращающемуся валу 40, который установлен на корпусе или структуре держателя стиральной машины с помощью средства подшипника (не показано). На валу 40 также установлено третье зубчатое колесо 42, зубцы 44 которого выполнены таким образом, что они могут входить в зацепление с соединениями цепи 46 или другого сцепленного элемента, который установлен вокруг внешней окружности одной из вращающихся частей 16а, 16b. Когда двигатель 30 включается, вал 32 вращается, заставляя вращаться первое зубчатое колесо 34. Это приводит во вращение цепь 36, которая заставляет вращаться второе зубчатое колесо 38 и, в свою очередь, третье зубчатое колесо 42. Вращение третьего зубчатого колеса 42 заставляет вращаться вокруг оси 14 вращающуюся часть, к которой присоединено данное устройство привода. Направление вращения вращающейся части определяется направлением вращения двигателя, в то время, как скорость вращения вращающейся части определяется не только скоростью двигателя, но также и конфигурацией зубчатых колес. Скорость вращения вращающейся части может, таким образом, выбираться по желанию.
Предпочтительно, чтобы зубчатые колеса 34, 38, 42 и цепи или соединенные элементы 36, 46 можно было заменить, в случае необходимости, шкивами и приводящими ремнями или другими эквивалентными компонентами. Если используется ремень привода для вращения самой вращающейся части 16а, 16b, ремень привода лучше всего устанавливать вокруг шкива, расположенного на оси 14, изображенной на фиг. 1, или концентрично по отношению к ней.
Второй вариант воплощения изображен на фиг. 4. В этом варианте воплощения барабан 120 выполнен из трех отдельных вращающихся частей 160а, 160b, 160с. Каждая из вращающихся частей 160а, 160b, 160с имеет цилиндрическую стенку, и внешние части 160а, 160с также имеют круглые торцевые стенки так, что цилиндрический барабан 120, по существу, имеет закрытую конфигурацию. Дверца 150 установлена на одной из торцевых стенок. Устройство привода, аналогичное изображенным на фиг. 3, установлено (хотя и не показано) для вращения каждой вращающейся части 160а, 160b, 160с вокруг оси 140. Внешние вращающиеся части 160а и 160с вращаются в первом направлении (см. стрелки 180а, 180с), в то время, как центральная вращающаяся часть 160b вращается в противоположном направлении (см. стрелку 180b), но с той же скоростью.
Перемешивание, осуществляемое по отношению к содержимому барабана 120, в такой конструкции также значительно выше, чем можно было бы достичь с помощью обычной стиральной машины. Вращение расположенных рядом друг с другом вращающихся частей 180а, 180b; 180b, 180с в противоположных направлениях предотвращает прижимание изделий к цилиндрическим стенкам барабана 120 просто потому, что изделия, которые будут вращаться в противоположном направлении, не позволят им осуществлять круговые движения вместе с барабаном 120. Другие изделия, по существу, будут вытягивать первые изделия от стенок, и действие перемешивания будет продолжаться, даже при высоких скоростях вращения вращающихся частей 180а, 180b, 180с.
Когда такая компоновка, как показана на фиг. 5, применяется для стиральной машины, степень перемешивания текстильных изделий 220, содержащихся внутри барабана 120, будет значительно выше, чем величина, которая может быть достигнута с использованием известных компоновок. Как и ранее, барабан 120 располагается внутри резервуара 200, содержащего воду и моющее средство, которые предназначены для стирки текстильных изделий 220. Однако в этой компоновке барабан 120 устанавливается в резервуаре 200 на наклонной оси 140, а не на горизонтальной оси.
Предпочтительно, чтобы варианты воплощения, описанные выше, можно было бы приспособить для достижения такого же или аналогичного эффекта, в частности, в отношении к относительным скоростям и направлениям вращения вращающихся частей. Иллюстрации альтернативных вариантов компоновки приведены на фиг. 6а, 6b и 6с. На фиг. 6а вращающиеся части 161а, 161b изображены таким образом, что они вращаются в одном направлении, но с различными скоростями, которые обозначены стрелками 181а, 181b. На фиг. 6b вращающиеся части 162а, 162b изображены так, что они вращаются с различными скоростями, но в противоположных направлениях, которые показаны стрелками 182а, 182b. Как показано на фиг. 6с, одна вращающаяся часть 163b удерживается неподвижной (крест 183b), в то время, как другая вращающаяся часть 163а вращается (см. стрелку 183а). Во всех трех случаях осуществляется относительное вращение между вращающимися частями 161а, 161b; 162а, 162b; 163а, 163b так, что достигается эффект достижения повышенной степени перемешивания содержимого барабана 120.
Предпочтительно, чтобы варианты компоновки, изображенные на фиг. 6, могли бы также применяться для барабанов, состоящих из трех или даже большего количества вращающихся частей.
Другой альтернативный вариант компоновки изображен на фиг. 7а и 7b. В этой компоновке стиральная машина 300 содержит неподвижный резервуар 310, в котором установлены любым известным способом две вращающиеся части 320а, 320b, установленные с обеих сторон неподвижной части 330. Неподвижная часть 330 содержит дверцу 332, которая установлена на шарнире с возможностью вращения вокруг оси 334 так, что ее можно открывать для загрузки изделий внутрь вращающихся частей 320а, 320b. Неподвижная часть 330 выполнена, по существу, треугольной, в виде сбоку, как показано на фиг. 7а. Это позволяет оси 312а, 312b, вокруг которых вращаются вращающиеся части 320а, 320b, установить под наклоном друг к другу.
При использовании дверца 332 открывается, чтобы можно было загрузить текстильные изделия внутрь барабана 314, и затем дверца 332 закрывается. В течение цикла стирки вращающиеся части 320а, 320b вращаются вокруг осей 312а, 312b, в то время, как неподвижная часть 330 остается неподвижной. Это производит относительное движение между каждой из вращающихся частей 320а, 320b и неподвижной частью 330, даже, когда вращающиеся части 320а, 320b вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении.
Однако ожидается, что более высокая степень перемешивания будет достигнута, если вращающиеся части 320а, 320b будут вращаться вокруг их соответствующих осей 312а, 312b с различными скоростями и/или в различных направлениях. Как и в вышеприведенном описании, резервуар 310 выполняет функцию удержания воды и моющего средства, в которых должны стираться изделия, находящиеся внутри барабана 314.
Предпочтительно, чтобы барабаны, которые состоят из двух или большего количества, по существу, цилиндрических частей, которые вращаются вокруг общей оси, можно было открывать для осуществления доступа без необходимости установки открывающейся дверцы в стенке барабана. Поскольку барабан составлен из отдельных частей, становится возможным выполнить одну из этих частей с возможностью отодвигать ее от расположенной поблизости части, чтобы обеспечить доступ внутрь. Один из способов достижения доступа схематично изображен на фиг. 8. Барабан 414 состоит из двух вращающихся частей 420а, 420b, которые вращаются вокруг общей оси 412. Ни в одной из цилиндрических или круглых торцевых стенок вращающихся частей 420а, 420b не установлена дверца. Вместо этого одна вращающаяся часть 420b установлена таким образом, что, когда барабан 414 необходимо открыть, вся вращающаяся часть 420b поворачивается на шарнире в направлении от другой вращающейся части 420а. Открытое положение изображено на фиг. 8 пунктирными линиями. В других отношениях, конструкция варианта воплощения, изображенного на фиг. 8, аналогична вариантам воплощения, изображенным и описанным выше.
Другой вариант воплощения стиральной машины в соответствии с настоящим изобретением изображен на фиг. 9. Стиральная машина 500 имеет бак 502, который окружает и в который устанавливается барабан 550. Бак 502 выполнен непроницаемым для воды, чтобы он мог содержать и удерживать внутри себя воду и моющее средство. Бак 502 имеет входное отверстие 504 и выходное отверстие 506, предназначенное для подвода воды и моющего средства, соответственно. Дверца 508 установлена в передней стенке бака 502 так, что через нее можно загружать изделия внутрь барабана 550. До сих пор было описано обычное устройство, которое не требует дополнительного описания.
Барабан 550 устанавливается с помощью кронштейна на стенке бака 502, которая расположена напротив дверцы 508. В соответствии с настоящим изобретением, барабан 550 выполнен из двух отдельных вращающихся частей 560, 570. Первая внешняя вращающаяся часть 560 установлена в полом цилиндрическом валу 561. Радиально-упорный контактный подшипник 562 установлен между задней стенкой бака 502 и полым цилиндрическим валом 561. Внешняя вращающаяся часть 560 имеет такие размеры, что она, по существу, заполняет внутреннее пространство бака 502. Более конкретно, внешняя вращающаяся часть 560 имеет, по существу, круглую заднюю стенку 563, которая проходит от полого цилиндрического вала 561 по направлению к цилиндрической стенке бака 502, по существу, цилиндрической стенке 564, проходящей, в общем, параллельно цилиндрическим стенкам бака 502 от задней стенки 563 по направлению к передней стенке бака 502, и, в общем, кольцевой формы передней торцевой поверхности 565, которая проходит от цилиндрической стенки 564 по направлению к дверце 508. При этом между стенками 563, 564, 565 и внешней вращающейся частью 560 и баком 502 оставлен достаточный зазор, предотвращающий контакт внешней вращающейся части 560 с баком 502, при вращении барабана 550.
Кроме того, на внутренней поверхности цилиндрической стенки 564 внешней вращающейся части 560 также установлена внутренняя цилиндрическая стенка 566. Внутренняя цилиндрическая стенка 566 проходит от точки, которая расположена, по существу, посередине между задней стенкой 563 и передней торцевой плоскостью 565 по направлению к передней торцевой плоскости 565. Пространство между внутренней цилиндрической стенкой 566 и цилиндрической стенкой 564 выполнено полым, но, если требуется, оно может быть заполнено усиливающим материалом. В данном случае, усиливающий материал должен быть легким. Установка параллельных цилиндрических стенок 564, 566 в части внешней вращающейся части 560, которая расположена вблизи к передней торцевой поверхности 565, обеспечивает прочность всей внешней вращающейся части 560 при одновременном уменьшении внутреннего диаметра внешней вращающейся части 560 в данной области.
Внутренняя вращающаяся часть 570 устанавливается на центральном валу 571, который, в свою очередь, устанавливается в подшипники 572 с глубокой выемкой, которые расположены между центральным валом 571 и полым цилиндрическим валом 561. Внутренняя вращающаяся часть 570, по существу, содержит, в общем, круглую заднюю стенку 573, которая проходит от центрального вала 571 по направлению к цилиндрической стенке бака 502 и цилиндрической стенке 574, которая проходит от внешней окружности задней стенки 573 по направлению к передней стенке бака 502. Диаметр цилиндрической стенки 574 внутренней вращающейся части 570, по существу, такой же, как и диаметр внутренней цилиндрической стенки 566 внешней вращающейся части 560. Цилиндрическая стенка 574 внутренней вращающейся части 570 имеет такие размеры, что ее удаленный край приближается к краю цилиндрической стенки 566. Предпочтительно выдерживать зазор между этими двумя цилиндрическими стенками 574, 566 как можно меньшим. Кольцевое уплотнительное кольцо 567 расположено на цилиндрической стенке 564 внешней цилиндрической части 560 в непосредственной близости к торцу внутренней цилиндрической стенки 566, который расположен ближе всего к внутренней цилиндрической части 570 так, что он обеспечивает поддержку удаленного края цилиндрической стенки 574.
Центральный вал 571 и полый цилиндрический вал 561 приводятся во вращение отдельно с помощью устройств 580, 582 привода. Средства, с помощью которых валы 561, 571 приводятся во вращение, не являются критичными, но должны быть достаточно гибкими, чтобы позволить внутренней и внешней вращающимся частям 570, 560 вращаться в соответствии со способом, описанным ниже. Средства, пригодные для достижения этой цели, будут очевидными для специалистов в данной области техники и не формируют существенную часть настоящего изобретения.
Иллюстрация с покомпонентным представлением деталей внутренней и внешней вращающихся частей 570, 560 изображена на фиг. 10. Как видно на фиг. 9 и 10, внутренняя вращающаяся часть 570 установлена внутри внешней вращающейся части 560 так, что цилиндрическая стенка 574 внутренней вращающейся части 570 совмещается с внутренней цилиндрической стенкой 566 внешней вращающейся части. Центральный вал 571 располагается внутри полого цилиндрического вала 561. Как внутренняя, так и внешняя вращающиеся части, предпочтительно, изготовлены из нержавеющей стали с использованием технологий производства, которые включают клепку и сварку, однако способ производства не является существенным для настоящего изобретения, и предусматривается также, что вращающиеся части могут также изготавливаться путем формования из подходящих пластмассовых материалов.
Кроме того, внутри каждой вращающейся части 560, 570 установлены лопасти 590. В описываемом варианте воплощения три лопасти 590 расположены на цилиндрических стенках 574, 566 каждой соответствующей вращающейся части 570, 560 под равными углами друг к другу. Если требуется, может быть установлено большее или меньшее количество лопастей. Все лопасти 590 выполнены, по существу, идентичными и их форма изображена на фиг. 11а и 11b. Как видно на фиг. 11а, лопасть 590 имеет высоту, которая существенно уменьшается от одного края 592 по направлению к другому краю 594. В каждом случае край 592 будет располагаться в непосредственной близости к круглой стенке или торцевой плоскости вращающейся части 560, 570, к которой эта лопасть 590 прикреплена. В случае, когда лопасти 590 прикрепляются к внешней вращающейся части 560, край 592 будет располагаться в непосредственной близости к кольцевой торцевой плоскости 565, и в случае, когда лопасти 590 прикрепляются к внутренней вращающейся части 570, край 592 лопасти 590 будет располагаться в непосредственной близости к задней стенке 573. Верхняя поверхность 596 лопасти 590 имеет изогнутую часть, расположенную вблизи к краю 592, и эта изогнутая часть может проходить, всего лишь, по одной третьей части или занимать три четверти длины лопасти 590. В описываемом варианте воплощения изогнутая часть проходит на расстояние больше половины длины лопасти 590, более конкретно, приблизительно на расстояние две трети ее длины. Остальная часть верхней кромки 596 лопасти 590 проходит параллельно ее нижней поверхности 598. Как видно на виде сверху, изображенном на фиг. 11b, боковые кромки 599 лопасти 590 приближаются друг к другу, по мере того, как они проходят по направлению к дальнему краю 594 лопасти 590. Здесь также боковые кромки 599 выполнены изогнутыми на расстоянии части ее длины так, что кромки остальной части длины лопасти проходят параллельно друг другу.
Длина каждой лопасти 590 выбирается такой, что, когда лопасти 590 устанавливаются на цилиндрических стенках 566, 574 внешних и внутренних вращающихся частей 560, 570, дальний край 594 каждой лопасти 590 проходит на расстояние 10 - 30 мм от зазора между цилиндрическими стенками 566, 574. Форма верхней поверхности 596 каждой лопасти 590 выбирается такой, что высота каждой лопасти 590 в месте расположения вблизи к краю 592 является достаточной для обеспечения того, чтобы вращение изделий, находящихся внутри барабана 550, было непрерывным, когда барабан полностью заполнен или когда стираются тяжелые изделия. Однако высота лопастей 590 выбирается достаточно малой вблизи к дальнему краю 594 для обеспечения бережной стирки для тонких изделий, когда это требуется. Подходящие размеры обычной лопасти для стиральной машины составляют: максимальная высота, по существу, 50 мм, минимальная высота, по существу, 20 мм и длина лопасти, по существу, 190 мм.
Устройство, описанное выше, может использоваться следующим образом. Изделия, которые следует стирать, помещаются внутри барабана 550, и вода поступает через входное отверстие 504 известным способом при требуемой температуре или при пониженной температуре, в случае чего она затем нагревается до требуемой температуры. В начале цикла стирки моющее средство вводится в барабан 550 известным способом. Вращающиеся части 560, 570 затем вращаются устройствами 580, 582 привода так, что скорость и/или направление вращения одной из вращающихся частей 560 отличается от скорости и направления другой вращающейся части 570. Вращающиеся части 560, 570 могут вращаться с различными скоростями в одном направлении и с одной скоростью в противоположных направлениях, или с различными скоростями в противоположных направлениях. В качестве альтернативы, одна часть 560, 570 может удерживаться неподвижной, в то время, как другая часть 570, 560 вращается. В любом случае, скорость вращения вращающихся частей 570, 560 может быть повышена по сравнению с нормальной скоростью вращения барабанов стиральных машин во время цикла стирки. В известных машинах она обычно не превышает 50 об/мин. Даже при скорости вращения, намного превышающей 50 об/мин, содержимое барабана 550 в соответствии с настоящим изобретением не прижимается к стенкам барабана, и поэтому степень перемешивания, осуществляемого по отношению к указанному содержимому, может быть существенно повышена.
Когда требуется прополоскать изделия, содержащиеся в барабане 550, вода, используемая для стирки, сливается из барабана 550 через выходное отверстие 506 известным способом и чистая вода подается в него через входное отверстие 504. Вращающиеся части 560, 570 продолжают вращаться таким же образом, как и во время стирки для поддержания высокого уровня перемешивания текстильных изделий. После полоскания, вращающиеся части 560, 570 вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении, чтобы отжать избыток воды из текстильных изделий обычным способом. Вращающиеся части 560, 570 в этот момент могут быть зафиксированы вместе с помощью средства фиксации (не показано) для того, чтобы обеспечить незначительное относительное движение или его полное отсутствие между вращающимися частями 560, 570 во время отжима. При осуществлении такой фиксации все, кроме одного из устройств 580, 582 привода, могут быть выключены так, что все или обе части 560, 570 приводятся во вращение с помощью одного устройства привода. В качестве альтернативы, устройства 580, 582 привода могут быть выполнены таким образом, что все или/и обе вращающиеся части 560, 570 будут приводиться во вращение в одном направлении и с одинаковой скоростью во время отжима так, что незначительная разница в скорости будет обеспечиваться просто благодаря наличию содержимого барабана 550. При повышенной степени перемешивания содержимого барабана 550 предусматривается, что продолжительность нормального цикла стирки, которая в настоящее время составляет приблизительно 90 мин, может быть уменьшена примерно в два раза и даже в большей степени, без какого-либо ухудшения стандарта чистоты, до которого производится стирка изделий.
Устройство в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается в своем применении стиральными машинами и предпочтительно может применяться по отношению к любому устройству, в котором содержание контейнера требуется перемешивать в высокой степени и в котором сокращение продолжительности перемешивания может быть предпочтительным. Другой вариант применения включает полировку (например, полудрагоценных камней), шлифовку, гранулирование, очистку (например, продуктов питания таких, как картофель) и нанесение покрытия. Кроме того, различные варианты устройства, описанного выше, предназначены для включения в объем настоящего изобретения. Например, форма барабана не обязательно должна быть цилиндрической, и также предусматриваются барабаны полусферической формы и в виде усеченного конуса. Вращающиеся части могут также устанавливаться таким образом, что они не будут, в общем, аналогичны друг другу. Например, в цилиндрическом барабане одна часть может составлять цилиндрическую стенку барабана, в то время, как вторая часть может составлять круглые торцевые стенки барабана. Эти и другие варианты будут очевидны для специалистов в данной области техники.
Формула изобретения: 1. Устройство, предназначенное для содержания множества изделий в ограниченном объеме и для осуществления перемешивания этих изделий, содержащее барабан, предназначенный для помещения в него изделий и для ограничения этого определенного объема, и средство привода, предназначенное для вращения барабана с возможностью перемешивания изделий, отличающееся тем, что барабан содержит по меньшей мере две вращающиеся части, средство привода, вращающее барабан с обеспечением относительного вращения между расположенными поблизости друг к другу вращающимися частями, и средство, предназначенное для вращения вращающихся частей барабана с одинаковой скоростью и в одном направлении.
2. Устройство по п. 1, в котором средство привода обеспечивает вращение вращающихся частей с различной скоростью и/или в различных направлениях.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором вращающиеся части имеют возможность вращения вокруг общей оси.
4. Устройство по п. 3, в котором ось установлена горизонтально.
5. Устройство по п. 3, в котором ось наклонена по отношению к вертикали.
6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором каждая из вращающихся частей барабана выполнена, по существу, цилиндрической формы.
7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором каждая из вращающихся частей барабана имеет, по существу, аналогичные размеры.
8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором барабан содержит две вращающиеся части, причем каждая вращающаяся часть выполнена в общем в форме цилиндра.
9. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором барабан содержит три вращающиеся части, причем каждая вращающаяся часть выполнена в общем в форме цилиндра.
10. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором барабан содержит две вращающиеся части, причем каждая вращающаяся часть выполнена в общем в форме усеченного конуса.
11. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором средство привода имеет возможность вращать расположенные рядом друг с другом вращающиеся части с различной скоростью в одном направлении.
12. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором средство привода имеет возможность вращать расположенные рядом друг с другом вращающиеся части с одинаковой скоростью в противоположных направлениях.
13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором средство привода имеет возможность вращать расположенные рядом друг с другом вращающиеся части с различной скоростью в противоположных направлениях.
14. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором установлено средство, предназначенное для удержания одной вращающейся части неподвижной, в то время как все другие вращающиеся части могут вращаться.
15. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором средство привода содержит отдельное устройство привода для каждой вращающейся части.
16. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором первая вращающаяся часть расположена внутри второй вращающейся части.
17. Устройство по п. 16, в котором вторая вращающаяся часть имеет часть углубления, в которой устанавливается первая вращающаяся часть.
18. Устройство по п. 17, в котором вторая вращающаяся часть имеет рабочую часть, выполненную отдельно от части углубления.
19. Устройство по п. 18, в котором диаметр рабочей части второй вращающейся части, по существу, такой же, как диаметр первой вращающейся части.
20. Устройство по любому из пп. 16-19, в котором первая и вторая вращающиеся части установлены на концентричных валах.
21. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере одна из вращающихся частей имеет множество лопастей, установленных на ее внутренней поверхности.
22. Устройство по п. 21, в котором каждая лопасть имеет такую форму, что ее высота постепенно понижается по меньшей мере вдоль 1/3 длины лопасти в направлении, параллельном оси барабана.
23. Устройство по п. 22, в котором высота каждой лопасти уменьшается непрерывно вдоль по меньшей мере половины ее длины.
24. Устройство по п. 23, в котором высота каждой лопасти уменьшается непрерывно вдоль по меньшей мере 3/4 ее длины.
25. Устройство по любому из пп. 21-24, в котором дальний край каждой лопасти выполнен изогнутым на протяжении по меньшей мере 1/3 ее длины в направлении, параллельном оси барабана.
26. Устройство по п. 25, в котором дальний край каждой лопасти выполнен изогнутым на расстоянии по меньшей мере половины ее длины.
27. Устройство по п. 26, в котором дальний край каждой лопасти выполнен изогнутым на расстоянии по меньшей мере 3/4 ее длины.
28. Устройство по любому из пп. 21-27, в котором на каждой вращающейся части установлены три лопасти.
29. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором устройство формирует часть стиральной машины.
30. Способ, предназначенный для содержания и перемешивания множества изделий в определенном объеме, содержащий этапы ввода изделий во внутреннее пространство барабана, который ограничивает определенный объем и который вращается с помощью средства привода, и вращения барабана таким образом, что осуществляется перемешивание изделий, отличающийся тем, что во время по меньшей мере части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий, средства привода работают таким образом, что производится относительное вращение между расположенными рядом друг с другом вращающимися частями барабана, а также включает этап вращения вращающихся частей барабана с одинаковой скоростью и в одном направлении.
31. Способ по п. 30, в котором расположенные рядом друг с другом вращающиеся части вращаются с различными скоростями и/или в различных направлениях в течение по меньшей мере части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
32. Способ по п. 31, в котором расположенные рядом друг с другом вращающиеся части вращаются с одинаковой скоростью в противоположных направлениях в течение по меньшей мере части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
33. Способ по п. 31 или 32, в котором вращающиеся части вращаются с различными скоростями в одном направлении в течение по меньшей мере части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
34. Способ по любому из пп. 31-33, в котором вращающиеся части вращаются с различными скоростями в противоположных направлениях в течение по меньшей мере части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
35. Способ по любому из пп. 30-34, в котором по меньшей мере одна из вращающихся частей удерживается неподвижной в то время, как расположенная в непосредственной близости вращающаяся часть вращается в течение по меньшей мере части этапа вращения барабана так, что осуществляется перемешивание изделий.
36. Способ по любому из пп. 30-35, в котором, используется устройство по любому из пп. 1-29.
37. Способ по любому из пп. 30-36, в котором этот способ приспособлен для стирки изделий в прачечной.