立轴式洗衣机的制作方法

专利名称：立轴式洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及立轴式洗衣机，尤其涉及底板能够摇摆运动的立轴式洗衣机。
对目前商售的自动洗衣机已作出努力来提供一种改良的自动洗衣机，它使用少量的能量和水，同时给出类似的或者是优良的洗涤效果。例如，这样一种改良的洗衣机可有利地使用美国专利US 4784666和US 4987627公开的体系和工艺，两个专利已转让本发明的受让人，此处结合参照。
这些体系的基础起源于方程式的最佳化，该方程式即洗涤性能由输入到体系的化学能(洗涤剂性能和水量)，热能(加热水的能量)，和机械(流体流经-流体流过-流体碰撞-织物挠曲所用)能量之间的平衡所决定。经验表明，在一种或多种能量形式方面的减少要求一种或多种其他能量输入方面的增加，以便产生相应程度的洗涤性能。
常规立轴式洗衣机的功能通常是承载待洗纺织品放入洗涤筒内由垂直定位安装的洗涤筐中，进而在洗涤筐内中心支承有垂直定向的搅拌器。洗涤剂和水馈入洗涤筒和筐内形成洗涤液，使纺织品在洗涤液中完全浸没，其中，搅拌器的振荡使织物在洗涤筐内的洗涤液中运动。在这种情况下，洗涤剂提供化学能量输入，加入热/温水以同洗涤剂混合提供热能输入，搅拌器的作用提供机械能输入，所有这些能量输入从而共同起作用将污垢自纺织品中去除。
对适当地洗涤衣物而言，这种洗涤体系需要大量的水，承载一次衣物要46加仑之多。这是因为，搅拌器要适当地施加能量振荡衣物而不将其损坏，所有纺织品必须在洗涤液中完全浸没。这种纺织品的完全浸没要发生在洗涤循环和随后每次的漂洗循环期间。为从根本上减少立轴式洗衣机所用洗涤液量，试图一种选择替代方式，向洗涤作业输入机械能量而且不要求所有纺织完全浸没。Kovich等人的待批美国专利，申请号07/815781，转让本发明的受让人且此处结合参照，公开了一种立轴式洗衣机，该机使用了一种将机械能传给纺织品的体系而实现了水消耗方面的实质性降低目的。在这种体系中洗衣机提供的筐附有一斜面和挡板从筐向内扩展。
立轴式洗衣机中向纺织品衣物载荷中传给机械能的其他体系也有知晓。在Kirby的US2802356中，提供了一种立轴式洗衣机，其中，洗涤筐安装在洗涤筒内，没有提供搅拌器搅动衣物，而是安置的洗涤筐在洗涤筒内提供一种摇摆运动，这样，在洗涤作业时筐被洗涤液注满并给出摇摆运动来搅动并分布衣物从而将其洗涤。Kirby提出的专利文献没有告之或暗示减少水消耗。
在Miller的US 2145453中，提出的立轴式洗衣机在洗涤筒内安装有底板作回转运动，没有提供洗衣筐。洗涤期间，驱动底板作回转振荡运动使织物搅拌。Miller告之洗涤期间纺织品在洗涤液内要完全浸没。
比至今已公开的立轴式洗涤体系明显节约更多的水和能量是迫切需要的。另外，本领域显著改进是提供一种体系，在立轴洗衣机中将机械能传给纺织品而无需将织物完全用洗涤液浸没。
本发明的目的之一则是提供一种体系，在该体系的立轴洗衣机中使用最少的水和能量洗涤衣物。
另个目的是提供一种体系，在立轴洗衣机内将机械能传给承载衣物且不要求将衣物完全浸没在洗涤液中。
本发明进而的目的是提供一种体系，其中在旋转洗涤筐较低部位安装一种底板，该底板能够作与洗涤筐无关的回转。
本发明还有的目的是提供一种操作立式洗衣机的方法，该机在旋转洗涤筐较低部位安置一种底板作回转运动，以便得到承载衣物最佳洗涤时最佳的化学、机械和热能输入。
按照本发明的一种自动洗衣机可达到前述以及其他目的，该机有个无孔洗涤筒，筒内设有有孔的洗涤筐绕立轴旋转，洗涤筐较低部位设有底板并设置来作摇摆运动。马达选择式地与筐和底板结合，以便筐与底板一起旋转并且底板相对于洗涤筐摇摆而筐保持稳定，使得衣物在洗涤筐内被搅动。在优选实施方案中，提供一种控制旋转装置驱动底板作摇摆运动并同时使底板以一种减低的速度在洗涤筐底部旋转。在第二种实施方案中，支承有摇摆板令其作摇摆运动同时不使其经受筐内旋转。
本发明进一步提供一种液位控制体系，向洗涤筒内筐中衣物馈入最佳数量的洗涤液，使衣物以一种露出水面的洗涤工艺而不是浸没方式进行洗涤。一种回流体系，其运行时将设置在筒底贮液槽中的洗涤液通过回流管用泵抽至筐内安放的衣物上并流经衣物。
在优选实施方案中，洗涤操作方法包括将衣物放入洗涤筐，向洗涤筒加入水和洗涤剂形成洗涤液，使洗涤液回流到衣物上同时驱动底板作章动。章动意指底板在筐内慢慢旋转同时被驱动成快速摇摆运动的一种底板运动。在这种方式中，衣物在洗涤液喷淋状态下往复运动，同时被挤撞和揉曲，达到所要求的优异去污效果。在第二实施方案中，洗涤筐慢慢旋转使衣物在喷淋洗涤液的状态下进行运动的步骤与摇摆底板使衣物搅动的步骤相结合。在这种情况下，衣物在喷淋洗涤液状态下以一种模式运动，同时在洗涤筐内以另种模式被搅动。


图1是自动洗衣机透视图，部分剖视以说明内部各种部件。
图2是该机侧截面图。
图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的横截面图。
图4是沿图3中的Ⅳ-Ⅳ线的横截面图。
图5是图2的自动洗衣机的洗涤筐，底板和相关的驱动装置的部分详示图。
图6是图2自动洗衣机的一种选择替代方案的洗涤筐，底板和相关的驱动装置的部分详示图。
图7是沿图5的Ⅶ-Ⅶ线横截面图。
图8是与本发明相关的流体管路和阀门的示意图。
图9是图1-4自动洗衣机结合在洗涤循环中步骤的流程图。
图10是图1-4自动洗衣机结合在漂洗循环中步骤的流程图。
图11是一种选替结合在洗涤循环中步骤的流程图。
图12是一种选替结合在漂洗循环中步骤的流程图。
图1和图2中，数字20一般表示自动类型的洗衣机，即该机有个可预置程序的控制装置，通过自动洗涤，漂洗和甩干作业的预选程序来操作洗衣机，这些作业都可被本发明体现。洗衣机20包括支承立板24的框架22，立板由机箱25的侧板24a，顶板24b，前板24c和后板24d构成。一个折盖以平常方式提供通向洗衣机20内部或者叫处理区27的入口。洗衣机20有个控制台28，它包括一个定时刻度盘30或其他定时器，一个温度选择器32以及循环选择器33和其他需要的选择器。
现举例说明本文洗衣机20的内部，提供一个无孔的流体容纳筒34，其内是个有孔或有洞35的可旋转洗涤筐36，同时在筒34下面安置一个泵38。旋转筐36决定洗涤腔，并包括一个从基本平坦底部起向上扩展的部分球状内壁表面37。马达100通过传动器102作业式连接到筐36，以便使筐36相对于静态的筒34旋转运行。机箱25内所有部件皆由支柱39支撑。
水向无孔筒34的馈入是通过冷和热水馈给入口40和42。热水阀44和冷水阀46连接集水管路48。集水管48内连接多个安置在筒34上方开口56四周的洗涤添加剂分散器50，52和54，就在可打开的盖26的下面。如图1所示，这些分散器在折盖26处于打开状时是通的。分散器50和52可用来分散诸如漂白剂或织物柔软剂之类的添加剂，而分散器54可在自动洗涤循环的合适时刻用来分散洗涤剂(既可液态亦可粉粒态)进入洗涤承载物中。如图8所示，每个分散器50，52和54可分别通过各自的专用管道58，60和62将液体(通常是新鲜水)馈入。每个管58，60和62可以常规方式连接到流体源上，如经过各自的电磁阀64，66和68，机内可含有流量装置使得在广泛围的入口压力下得到同样流速，将每个管道连到集水管48。
筒34底部设置一种贮液槽部件72以回收经洗涤添加剂分散器50，52和54馈给进入筒内的洗涤液。在贮液槽72内安置一种压力传感器73，控制加到洗涤筒34的洗涤液量。泵38与贮液槽72流体流动式内连，可操作驱动洗涤液离开贮液槽72并通过具有第一部分74a和第二部分74b的回流管74移动洗涤液。回流管74中设置双路排水阀76，使洗涤液交替进行流向排放管77或者流向回流管74的第二部分74b。喷管78流动式内连回流管74。喷管78伸展超出筒34的上开口56并且定位于洗涤筐36之上，使得流经回流管74的洗涤液喷入筐36并落在喷管78下面筐内放置的衣物上。在这种情况下，洗涤液因之可在洗涤筐内的衣物上再循环。再者，压力传感器73可在洗涤液回流时运行，将筒34内洗涤液面控制到负载的衣物以下，如此，衣物不必象常规洗衣机那样浸没在洗涤液中，此时的衣物以露出水面洗涤工艺方式进行洗涤，下文将进一步详述。
洗涤筐较低部位安置底板80，如图2和3所示，它有个环碗状部件82和中间升高的圆丘部件84。环碗件82由一个向下伸展到最低点82b的部件82a和一个设置在大约向下伸展部件82a处的向上凸缘82c。自向下伸展部件82a起向上伸展越过环碗部件82有多个筋肋86，如图4所详示。密封件88从环碗件82的凸缘82c上翻处伸展，以便密封接合筐36的部分球状内壁表面37。底板组件80确定一个中心轴89，且底板80安在筐36内，使得底板的中心轴89相对于筐36和筒34的中心轴成一个角度。另外，底板80运行连接马达100和传动装置102，这样就使底板以相对于洗涤筐摇摆运动的方式被驱动，而同时洗涤筐36保持稳定。
现在看图5，说明底板驱动体系的优选实施例方案。可以见到环绕驱动轴92安放旋转管90，两者皆与传动装置102驱动式内连。制动器94与旋转管90和驱动轴92结合操作以便刹住旋转筐36的旋转。制动器94更详细的说明见Gauer等人的US 4254641，与本发明同受让人，其公开内容此处结合参照。旋转管90密封式伸展通过筒34并且由驱动滑块97接合洗涤筐36，该滑块对旋转管90可楔销键控。驱动螺母98拧在驱动滑块上并在驱动滑块97和螺母98之间楔住筐36。螺栓紧固件的提供可进一步使筐36对驱动滑块97更牢靠。
控制旋转齿轮体系95的提供为的是驱动底板得到底板摇摆与底板旋转相结合。底板80通过摇摆齿轮106，中央轴承108和板110来接合驱动轴92。中央轴承108包括一个可楔销键控驱动轴92的内环112和一个外环114，其中，内环112具有的内径116要配备成相对于外环114外径限定的轴有个固定的角度。螺栓紧固件113使驱动轴92与内环112牢靠。而且外环114压配进入摇摆齿轮106的内膛孔。板110与摇摆齿轮106紧固使底板与摇摆齿轮牢靠，结果，底板以相对于洗涤筐36的底部成一固定角度被支撑。在这种情况下，摇摆齿轮106和随之的底板80可在一个倾斜的轴上自由轴动，而且它们可绕驱动轴92的中心轴旋转。
接合驱动滑块97上部的是波形弹簧104，它支承直基齿轮96。安放在直基齿轮96顶面上的是多个径向的齿牙118，它们与摇摆齿轮106底面上备有的相应的多个径向齿牙120相啮合。备有波形弹簧104为的是调节直基齿轮96和摇摆齿轮106之间的定位公差，使它们合适地啮合。当摇摆齿轮106绕驱动轴92中心轴旋转时，摇摆齿轮106的齿牙120与直基齿轮齿牙118的啮合可防止摇摆齿轮106与驱动轴92的相应旋转。对驱动轴92的每次旋转，摇摆齿轮106则经受360°的摇摆，其中摇摆齿轮106所有齿牙120与直基齿轮96连续啮合。
可以见到，由于以一固定角度支承摇摆齿轮，摇摆齿轮的直径基本上大于直基齿轮直径，则令摇摆齿轮106携有径向齿牙120的数目大于直基齿轮96的齿牙数，使得直基齿轮96和摇摆齿轮106之间有个齿轮比率。这个齿轮比率在驱动轴92的每次旋转时都以预定角度朝向摇摆齿轮。在这种状况下，摇摆齿轮106与直基齿轮96的啮合造成摇摆齿轮106绕驱动轴92的轴线进行受控旋转。在优选实施例中，这种控制旋转齿轮体系95可以配置成底板转速在2-8RPM(转/分钟)之间。
本领域技术人员应当了解，改变摇摆齿轮106和直基齿轮96之间的直径差异可以调节这个齿轮比率，以便得到底板80的最佳转速。将其有效实现的方式是，改变支承底板80的固定角度，因此要增大摇摆齿轮的直径，或者改变摇摆齿轮106的高度，因此要减小直基齿轮96的直径。
所以，底板80的运动通常包括这样一种方式的旋转振荡，就是底板80周边的每一点单独地并且顺序地在一个方向类似波浪或波动起伏升高到最高点，然后降低到最低点，使得底板80周边的高点绕驱动轴中心轴作旋进式旋转。另外，由于摇摆齿轮106和直基齿轮96之间的齿轮比率，底板80绕中心轴慢慢旋转，其转速基本上低于驱动轴92的转速。因此，应当懂得，底板80的每个边缘点在运动时则既可纵向朝向亦可反射背离最高点，并且可慢慢地绕驱动轴的中心轴旋转。底板80的这种运动则可称为底板带有旋转的摇摆或章动。
按照以上讨论的观点，清楚地了解用于底板运动的术语对完全了解本发明是有益的。术语“摇摆”或“摆动”意指上述的回转运动，其中底板周边的高点顺次绕驱动轴中心轴旋转。底板“摇摆”或“摆动”可以(不是必须)包括底板旋转。反过来，术语“章动”更狭义地叫作旋转振荡运动，它包括底板旋转。在这个定义下，章动显然是摇摆运动的下位概念。
图6显示传给底板80′摇动运动的一个选择替代实施方案。该方案中洗涤筐36′通过驱动滑块121和螺旋紧固件124接合旋转管90′。底板80′通过摇摆板126利用上述中央轴承108′和110′与驱动轴92′接合。因此在类似方式中，底板可在一个倾斜轴上再次自游轴动，而这个斜轴可绕驱动轴92′的中心轴旋转。
但是在这个实施方案中，在摇摆板126和驱动滑块121之间不存在齿轮啮合。而是，备有摇摆弹簧128使底板80′与固定的洗涤筐36′接合。驱动轴92′的旋转造成底板如前述的摇摆。然而，摇摆弹簧128相对于洗涤筐是旋转式固定于底板80′，所以在底板80′的摇摆期间不发生底板80′的绕驱动轴92′的旋转。
摇摆弹簧128利用座件130与摇摆板126和驱动滑块120两者接合。座件130容纳安放在摇摆弹簧128终端的球体132，所以摇摆弹簧128的终端不受横向和纵向角度运动的限制。
上述底板80′的驱动显示出对洗涤筐内负载的衣物给出优异的机械能输入。但是发现，对于预期的露出水面洗涤工艺来讲，底板80′的运动可造成衣物缠结。当各种衣物彼此交迭时这种缠结主要发生在洗涤筐的中间部位。现已发现，底板80′的外周边在相当快的RPM时移动衣物的情况超过底板80′的中间部位，则产生衣物潜在的连结和缠结。然而将许多因素结合到优选实施方案中就可克服衣物缠结的这种倾向。
回过来参看图2和3，可以见到锥形向下伸展部件82a是底板摇摆时接触衣物的主要表面。另外，应了解向下伸展部件82a施加的力其方向相对筒底是向上的，并且在相对于洗涤筐36的中心轴是向外的。在这种情况下，洗涤筐负载的衣物被持续地向外推动朝向洗涤筐的外周边，从而使衣物在筐36中间集结的情况和缠结的可能性减至最小。
中间圆丘件84的结构也配置成使缠结的可能性减至最小。如图所示，中间圆丘件84自环碗件82的上表面起向上延续一个基本距离。圆丘的尺寸和高度是这样的，对大多数正常的负载而言，洗涤筐36内润湿衣物的高度要低于或稍高于圆丘84的高度。洗涤筐容积为3立方英尺寸时，本发明优选期待的，圆丘向上延续大约为洗涤筐总高的1/4。
现在轮到图7，显示了传动装置102的剖面详图。传动装置102是Mason在US 4291556公开的传动装置的一种改进型，该专利与本发明有同一受让人，其说明书本文结合参照。
可以见到，驱动轴伸展进入传动装置102的壳136内的插座134，并转接轴承板138和轴承140，让轴绕它的中心旋转有最小的摩擦。旋转运动随后传给搅拌器轴92。蜗轮142在传动装置壳136内接合轴动的驱动轴并由马达100驱动。蜗杆142啮合主齿轮146上的齿牙144，从而将旋转运动传给主齿轮146绕中间轴148(变速箱传动轴)旋转。在主驱动齿轮146的上部整体地形成偏心轮147。中间轴148和驱动轴92彼此平行，并备有驱动齿轮150以便选择驱动该驱动轴92。
驱动齿轮150周边有齿牙152，它与衬套齿轮156携有的齿牙154相啮合。驱动衬套158结合衬套齿轮156共同旋转。驱动衬套158可沿驱动轴92的轴向移动并且响应压缩弹簧160的推动可结合安放在动轴上的塞缝片162，这样，驱动衬套的旋转运动转移到驱动轴92，依次使底摆80摇摆。
仅在洗涤应用循环的搅动时保持驱动衬套158和驱动轴92接合使底板80章动，而在该循环的旋转时让驱动衬套158和驱动轴92不接合使得底板80不随旋转筐36旋转，这是合乎需要的。当重复这个过程的顺序时，再次接合驱动衬套158和驱动轴92令底板80章动再现这个作用，则是合乎需要的。驱动衬套158和驱动轴92的接合与不接合，利用凸轮装置可将其实现，该凸轮装置包括在驱动衬套158和基垫圈170之间安放的一对轴环166和168，它们也环绕驱动轴92。上轴环166有多个向下伸展的凸轮滑台表面，下轴环168有同样数目，例如3个，向上伸展的粗糙凸轮滑台表面。这些轴环起作用让驱动衬套158沿驱动轴92的轴向移动，类似方法如Mason在US4291556中公开，如前述在此结合参照。在Mason的类似方法中，提供一个拨叉172，它被偏心轮147动作使得下凸轮168旋转，所以，通过支承垫圈174推压驱动衬套158下部分的上凸轮166可以升高一个高度，该高度等于轴环166和168斜面的高度。
洗涤循环旋转期间，旋转筐36将被周边具有齿牙178的旋转齿轮176驱动，该齿轮啮合旋转轴环180携有的齿牙182。旋转轴环180的运转引起旋转离合器和筐制动装置的动作，使衣物底座182进行旋转。一种滞后装置，一般记作184，安放在旋转齿轮176下部的环形槽186内，在筐36开始旋转时不啮合，直到主齿轮在反时针方向发生完全回转时为止。一次回转，足以保证拨叉172改变位置以及下轴环168在合适的方向旋转使得驱动衬套158和驱动轴92不接合。通过定时器15的程控装置提供讯号是马达方向在洗涤循环的旋转和搅动之间的转换所必需的。
现在该看图8并结合图9和10，了解洗衣机优选实施方案的操作。洗衣机20开始操作的第一步是将负载衣物200放入洗涤筐36，如步骤202的描述，这是任何立轴式洗衣机的标准步骤。众所周知，开始放入负载时衣物200占据了洗涤筐36的一大容积，其高度接近洗涤筐36的上凸缘。但是一旦浸湿后衣物200将减小容积并占据洗涤筐36的较低部位。
如步骤204所见，向洗涤筐36加入水和洗涤剂;洗涤剂可液态也可粉状，用以衣物洗涤。洗涤剂可在开始注水循环期间加入需要的量，优选通过洗涤剂分散器如图示的54来加入。当洗衣机注水时，洗涤剂从分散器54冲淋进入筒34并在贮液槽72内汇集，在槽内混合馈给水和洗涤剂形成洗涤液。优选实施方案中，洗涤器分散器配备成能提供定量的洗涤剂，使得经混合馈给水后形成重量百分数大约为1%洗涤剂浓度的洗涤液。这种浓度比常规深注入洗衣机所用的洗涤剂浓度要相对高得多，洗涤液引入筒34内的同时或之后短时间内，通过起动泵38开始洗涤液自贮液槽72经回流管74的喷管78在衣物200上的再循环。
当洗涤液在衣物200上再循环的同时开始底板摇摆并旋转，或者开始底板的章动。底板80绕驱动轴92的轴线慢慢旋转，使全部负载的衣物200在洗涤筐内旋转。在这种情况下，整个负载衣物在洗涤液从喷管78分散喷淋下重复循环，则该衣物全部湿透。
之后开始洗涤液在衣物上的回流，注水阀44和46响应安放在贮液槽的压力传感器73而关闭。此时加到筒34中洗涤液的量与负载衣物200的大小和吸收率相适应，所以，加入洗涤筒中的水量要合适，能湿透负载的衣物200并能提供充裕的流体于贮液槽72内供应泵38，与此同时还要使洗涤筒34内洗涤液液位保持低于底板80，以便避免喷溅和起泡过多的问题。如此，衣物以露出水面洗涤工艺进行洗涤，使水耗和能耗减至最小。应当懂得“露出水面”洗涤工艺是这样一种洗涤工艺，其中在洗涤筐内的衣物在洗涤步骤中不是用大量洗涤液浸没，而是在洗涤步骤中保持衣物露出洗涤液，同时利用喷淋装置使液体连续再循环经过并透过衣物。优选实施方案中，洗涤筐容积为3立方英尺，等于目前家用大容量洗衣机的容积。具有这种大小的洗涤筐和相应大小的洗涤筒34，控制水容量优选向洗涤筒内提供超过衣物吸收量的水1-4加仑。贮液槽的配置使这种超量的洗涤液适合供给泵38作回流用。
步骤205中，利用高性能喷啉洗涤工艺增进洗涤机的运行效果。该步骤中，衣物200并非机械式搅动，而是与筐36共转。其速度之大使得离心力推动衣物紧贴筐壁的内周边，与此同时，施加洗涤液到旋转的衣物上。实现施加洗涤液的方式是通过喷管78直接对着紧贴筐壁的衣物喷淋洗涤液。这类型步骤进一步描述在Brenner等人的US 4784666中，与本申请有相同受让人，公开内容此处结合参照。优选实施方案中，步骤205期间洗涤筐旋转速度大约400RPM。
高速旋转时如果感到旋转着的洗涤筐处失衡状态时，可中断旋转循环并且可让底板章动再分布衣物以便校准高速不平衡状态。这种底板章动再分布衣物可发生在上述高性能喷淋洗涤工艺期间，或发生在任何高速旋转筐的步骤中。
在步骤208，洗涤筐保持稳定而底板章动，同时使洗涤液回流在衣物上。在该步骤中，洗涤泵38运行使洗涤液连续回流在衣物200上。此时，衣物200在洗涤液自喷管78分散喷淋下持续旋转。另外，传给底板80的快速摇摆使衣物在筐36内挤撞，从而产生所要求的衣物运动和揉曲而能将其去污。优选实施方案中，章动期间底板转速可为3-6RPM，同时底板的摇摆大约为290振次/分。
应当了解，在底板80和衣物200之间保持接合十分重要。如果在慢速旋转时，底板80旋转而衣物不转，则底板旋转的效用就部分损失了。因此，为确保预定的洗涤性能，通过筋肋86使得衣物和底板之间接合，这里的筋肋86保证衣物200与底板80相应旋转。实现这种接合也可用粗糙的底板表面或者向底板80施加弹性垫圈。
如果由于衣物200额外吸收洗涤液，需要加额外的洗涤液，则可在步骤205或208添加额外的水，直至压力传感器73饱和。如回路209所示，步骤205和208可按预定次数重复，以得到最佳洗涤循环。
洗涤循环期间可中断洗衣机运行，此时洗衣机20停车并可启动加热器210加热洗涤液至最佳洗涤温度。这个步骤是可选的，取决于所要求的洗涤性能，洗涤液量的起始注水温度，进而可知当贮液槽有合适量的洗涤液时可在洗涤或漂洗循环期间任何时刻进行该步骤。
另外，在步骤208时可向洗涤筒内添加漂白剂。可将漂白剂在步骤208的后期加入洗衣机，优选通过诸如图示漂白剂分散器50以需要的数量加入。在所要求的时刻实施这种添加方式是将额外的水通过漂白剂分散器冲洗进入洗筒，其中，漂白剂与洗涤液混合并利用洗涤液的回流喷淋在衣物上。
洗涤循环结束时如图212步骤，高转速驱动洗涤筐，同时将从衣物中抽出的洗涤液排放，利用双路阀76的动作直接将洗涤液从贮液槽72送至排水管77。这个步骤类似于立轴洗衣机的标准高速脱水工艺。该步骤之后，底板章动，如图示214步骤，抖松衣物准备漂洗循环作业。
洗衣机20的优选漂洗循环实施方案列于图10。步骤216，向洗涤筒加水。步骤218，底板80章动并开始漂洗液在衣物上的回流。这个步骤用来使衣物在喷淋漂洗液条件下运动，类似于前述的喷淋方式。另外，注水阀响应压力传感器206而关闭，如前所述。
步骤218之后高转速驱动洗涤筐，同时利用三路阀76动作直接将从衣物中抽出的漂洗液从贮液槽72向管77排放，如图示220步骤。这个步骤类似于立轴洗衣机标准的高速脱水工艺。
步骤216，218和220可按预定次数重复，保证衣物被合适地漂洗。另外，在其中一次漂洗循环期间可向漂洗液添加织物柔软剂。织物柔软剂可加到水中，优选通过前面说明的织物柔软剂分散器例如图示的52以所需要的剂量添加。这种添加漂洗液进入筒34期间，水经过织物柔软剂分散器喷洒，使织物柔软剂喷洒进入洗涤筒，此时柔软剂与漂洗液混合并利用漂洗液的回流喷淋到衣物上。
进一步加强洗衣机的漂洗作业方式包括每次漂洗循环时的喷淋漂洗步骤。在喷淋漂洗步骤中，筐36以足以保持衣物紧贴洗涤筐壁的速度旋转，来响应离心力的推动，并且利用喷管78施加漂洗液到旋转的衣物上。这类步骤进一步的说明在Pastryk等人的US5167722中，与本申请同受让人，公开内容此处结合参照。优选实施方案中洗涤筐36在喷淋漂洗时旋转速度为大约400RPM。
最后，如图示222步骤，底板章动抖松衣物以备操作者取出。这个步骤将衣物200由于离心力的推动，从洗涤筐36内周边移开，衣物松散地放在洗涤筐36内。因此，在洗涤作业结束时这个抖松步骤在操作者前呈现经历离心脱水工艺的干净衣物，并且还是松散地放在洗涤筐36内而不是象常规洗衣机那样贴在洗涤筐内周边。在此方式下，洗涤循环结束时易于从洗涤筐取出衣物是个改进。
现参看图11和12，了解本发明的一种选择替代作业。这种作业方法可能更合适，其中，底板不以章动模式驱动(章动即底板带有旋转的摇摆)，而是仅仅摇摆无旋转。在单一的摇摆模式中，即底板80不旋转使衣物在洗涤筐36内旋转，必需增加各种慢慢旋转洗涤筐36的步骤持续伴随摇摆底板80的步骤，以保证所有衣物在喷淋回流洗涤液下重复地运动。应当懂得这些步骤也可用在章动模式中。
洗衣机20开始运行的第一步骤是将衣物200负载放入洗涤筐20，如前述步骤224，与任何立轴式洗衣机的标准程序相同。
现在看步骤226，向洗涤筐36加入水和洗涤剂，既可液态亦可粉态以便洗涤衣物，类似于步骤204的方式。向筒34内引入洗涤液的同时或之后短时启动泵38，令洗涤液自贮液槽72通过回流管74和喷管78回流在衣物200上。开始回流时洗涤筐36以低速开始旋转;大约20RPM。低速旋转使整个负载衣物在喷管78分散的洗涤液喷淋状态下重复运动，使全部衣物彻底湿透。
然后开始洗涤液在衣物上的回流，注水阀44和46响应安置在贮液槽72的压力传感器73而关闭，类似于前述状况。
步骤228，切断注水阀，保持洗涤筐静止而底板80摇摆。该步骤中衣物彻底湿透但不是浸没在洗涤液中。衣物经受底板80的摇摆使负载衣物200的每个部位持续交替升降，此时衣物挤撞在一起并经受所需要的机械能输入以便揉曲和运动衣物得到优异地去污。
经过一段预定时间之后底板停止摇摆，重新开始洗涤筐的低速旋转，同时通过喷管78使洗涤液回流到衣物负载200上，如步骤230所示。如果由于衣物200额外吸收洗涤液而需要加额外洗涤液时，可增加额外的水，直至压力传感器73饱和。步骤210之后以摇摆模式再次驱动底板，如图示232步骤。步骤230和232可按预定次数重复，如回路234所示，以保证洗涤物品200彻底湿透。
当向贮液槽注入洗涤液时，在洗涤循环作业期间的任何时刻都可停止洗衣机，启动加热器210来加热洗涤液达到最佳洗涤温度。这个步骤可有可无，取决于所要求的洗涤性能，洗衣机水量和初始水温;进而可知当贮液槽有合适的洗涤液量时在洗涤或漂洗循环的任何时刻皆可进行该步骤。
步骤235，洗衣机以高性能喷淋洗涤模式再次运行，如前面步骤205所述。在高速旋转期间如感到旋转筐有失衡状况时，可中断旋转循环并可摇摆底板重新分布衣物纠正不平衡状态。这种摇摆底板再分布衣物可发生在上述高性能喷淋洗涤工艺期间，或者在任何高速旋转筐的步骤中。步骤236，再次进行衣物200的低速旋转，同时使洗涤液回流在衣物上。步骤238，洗涤筐36保持固定而底板摇摆，洗涤液回流在衣物200上。步骤240，洗涤液停止回流，底板摇摆。步骤235，236，238和240可按预定次数重复，如回路242所示。
洗涤循环结束时，如图示224步骤，洗涤筐被高速旋转驱动，同时将从衣物中抽出的洗涤液利用三路阀76的动作直接从贮液槽72送至管77进行排放。这个步骤类似于标准立轴式洗衣机的高速脱水工艺。之后，底板章动，如图示246，抖松衣物以备漂洗循环。
洗衣机20漂洗循环的替代方案如图11所示。步骤248，向筒内加水。步骤250，低速旋转洗涤筐同时开始漂洗液在衣物上的回流。这个步骤用来使衣物200在漂洗液喷淋状态下运动。另外，注水阀如上述响应压力传感器206而关闭。
步骤252，关断注水阀，洗筐保持静止而底板80摇摆，同时再循环漂洗液在衣物200上。步骤254，停止回流并摇摆底板。因此，252和254两步骤中，衣物彻底湿透但不是浸没在漂洗液内。衣物受到底板80的相当猛烈的摇摆，使得负载衣物200的每个部分持续交替升降，此时衣物挤撞在一起得到合适的漂洗。
步骤256，衣物200再次受到低速旋转并伴有在衣物上的漂洗液回流。256步骤之后，高速旋转洗筐，同时使从衣物中抽出的漂洗液利用三路阀76从贮液槽72送至管77直接排放，如步骤258所示。
步骤250，252，254，256和258可按预定次数重复以确保衣物合适地漂洗。另外，如前述，织物柔软剂可在其中一次漂洗循环过程中加入到漂洗液中。进一步增强洗衣机的漂洗作业的方式包括前述每次漂洗循环期间的喷淋漂洗步骤。
最后，如步骤260章动底板抖松衣物以备操作员移出衣物。这个抖松作业也类似前述方式，在洗衣机作业结束时向操作人员呈现经受离心脱水工艺后的干净衣物，还是松散地放在洗涤筐36内而不是象传统洗衣机那样贴在洗筐内周边。这种方式对洗涤循环结束时易于从洗筐内移取衣物方面是个改进。
以上可知，本发明成功地提供一种高效高性能自动洗衣机。应特别了解到，通过底板摇摆动作将机械能传给衣物特别优异地适于结合露出水面洗涤工艺的用途。另外，可懂得驱动底板的可控旋转齿轮体系的作用，能提供高度合乎要求的底板运动，该运动包括相对于洗涤筐的摇摆运动和慢慢旋转运动两者。
尽管以上陈述含有许多区别特征，但这些特征并非限制本发明范围，而仅仅是其一种优选实施方案的举例说明。本领域技术人员可容易地作出许多改进及变化。例如，洗涤和漂洗循环期间可控制洗涤液液位，使得洗涤筐内衣物可部分地或全部地浸没在洗涤液中。虽然这种改进损失了某些节水的效益但底板的动作对洗涤衣物仍然有效。另外，可预料驱动底板的其他体系。例如，前述摇摆齿轮106和直基齿轮96可装配成彼此用摩擦接合而不是齿轮齿牙啮合。在这种方式中，摇摆齿轮将变成摇摆板而直基齿轮变成一种基板，此时摇摆板和基板彼此摩擦接合来控制底板旋转。另外还可配备一种可控旋转齿轮体系，其中提供摇摆齿轮106来啮合一种基板，该基板具有类似橡胶的表面来啮合摇摆齿轮的齿牙，反之亦然。因此，本发明范围不应由说明性实施方案限制，而被待批权利要求及其等效物所决定。
权利要求
1.一种自动洗衣机，包括一个无孔洗涤筒；一个有孔的洗涤筐容纳衣物，所说洗涤筐安放在所说筒内可绕立轴旋转；一个底板安放在所说洗涤筐的较低部位并且装配成可摇摆运动；一个马达选择式地内联所说筐和底板使所说筐和所说底板一起旋转并可使所说底板摇摆而所说筐保持静止，以便衣物在所说底板摇摆期间在所说洗涤筐内被搅动。
2.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括与所说底板内联的装置以便在底板摇摆运动时与衣物接合。
3.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括自所说底板起多个向上伸展的筋肋，以便在所说底板摇摆运动时与衣物接合。
4.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括一个新鲜水入口以馈给洗涤液进入所说筒;一个贮液槽内联所说洗涤筒并安放在所说洗涤筐下面以便接收洗涤液;一个有入口和出口的泵;一个第一管道内连所说泵入口与所说贮液槽;一个喷管安放在所说洗涤筐上方;和一个第二管道选择式地内连所说泵出口与所说喷管，以便所说泵以喷淋洗涤液于衣物上的方式再循环所说洗涤液到衣物上。
5.根据权利要求4的自动洗衣机，进而包括液位控制体系以便控制进入所说筒的馈给洗涤液量，使得洗涤液液位保持在所说底板之下。
6.根据权利要求5的自动洗衣机，进而包括安放在所说贮液槽内的一个压力传感器以便测量所说筒内流体高度。
7.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括一种装置，可导入定量洗涤液进所说洗涤筒使衣物饱和并限制过量的洗涤液不被所说洗涤筒内的衣物吸收，使得液面低于所说底板。
8.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括一种可控旋转齿轮体系，能以摇摆模式驱动底板并结合底板在所说洗涤筐内旋转。
9.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括一个驱动轴驱动式地内连所说马达;与所说驱动轴装配的一个中心轴承并且相对于所说驱动轴的中心轴有个装配的固定角度;一个直基齿轮内连所说洗涤筐;一个摇摆齿轮被所说中心轴承以相对于所说直基齿轮有固定角度方式支承，并且与所说直基齿轮啮合;其中，所说驱动轴的一次旋转会造成所说摇摆齿轮的360度完全摇摆，并且每次摇摆循环以预定的角度距离向前推动所说摇摆齿轮。
10.根据权利要求9的自动洗衣机，其中所说摇摆齿轮和直基齿轮共同运行，使得所说底板旋转速度在2-8RPM之间并同时以摇摆模式被驱动。
11.根据权利要求9的自动洗衣机，进而包括一个旋转管选择式地内连使之旋转的所说马达;所说旋转管绕所说驱动轴安装，所说旋转管驱动式内连所说直基齿轮进而内连所说洗涤筒，使得被所说旋转管支承的所说洗涤筒和直基齿轮与之共同旋转。
12.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括一个驱动轴驱动式内连所说马达;装配到所说驱动轴上的一个中心轴承并且相对于驱动轴中心轴装配有个固定角度，所说中心轴承以相对于所说驱动轴中心轴有固定角度方式支承所说底板;和一个弹簧元件内连所说底板和洗涤筐以旋转式地约束底板相对于所说洗涤筐的运动，使得驱动轴的旋转造成底板摇摆。
13.根据权利要求9的自动洗衣机，进而包括一根旋转管，选择式内连使之旋转的所说马达，所说旋转管绕所说驱动轴安装;和一个驱动衬套驱动式内连所说旋转管并且进而内连所说洗涤筒，使得由所说旋转管支承的所说洗涤筒与之共同旋转，所说弹簧元件内连所说底板和所说驱动衬套。
14.一种自动洗衣机，包括一个无孔洗涤筒;一个有孔洗涤筐容纳衣物，所说洗涤筐安放在所说筒内并绕立轴旋转;一种安放在所说洗涤筐较低部位的底板并装配成可摇摆运动;一个马达选择式内连所说筐和底板，可使所说筐和底板一同旋转，并可摇摆所说底板，同时使所说筐保持静止，使得所说摇摆底板时在所说洗涤筐内搅动衣物;一种液位控制体系控制进入所说筒内馈给的洗涤液量，使得洗涤液位维持在所说底板之下;一根喷管安装在所说洗涤筐上方;和一个泵流动式内连所说筒底和所说喷管，可回流洗涤液流经并透过所说衣物。
15.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括一种装置内连所说底板在底板摇摆时与衣物接合。
16.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括自所说底板向上伸展的多个筋肋，在所说底板摇摆运动时与衣物接合。
17.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括安置在所说贮液槽内的压力传感器，以测量所说筒内流体高度。
18.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括一种装置以向所说洗涤筒内导入定量洗涤液使衣物饱和，并使未被衣物吸收的过量洗涤液在洗涤筒内维持在所说底板之下。
19.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括一种可控旋转齿轮体系，可以摇摆模式驱动底板并结合所说洗涤筐内的底板旋转。
20.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括一个驱动轴驱动式内连所说马达;一个装配在所说驱动轴上的中心轴承并且相对于所说驱动轴中心轴装配成有个固定角度;一个直基齿轮内连所说洗涤筐;和一个摇摆齿轮;由所说中心轴承以相对于所说直基齿轮一个固定角度支承，所说摇摆齿轮支承所说底板并与所说直基齿轮啮合;其中，驱动轴的每次旋转可造成所说摇摆齿轮的360度完全摇摆，并且每次摇摆循环以预定角度距离向前推动所说摇摆齿轮，其角度距离取决于所说直基齿轮和摇摆齿轮之间的齿牙比。
21.根据权利要求20的自动洗衣机，进而包括一根旋转管选择式内连所说使之旋转的马达，所说旋转管绕所说驱动轴安装，所说旋转管驱动式内连所说直基齿轮并进而内连所说洗涤筒，使得所说洗涤筒和直基齿轮被所说旋转管支承可与之共同旋转。
22.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括一个驱动轴驱动式内连所说马达;与所说驱动轴装配的一个中心轴承并且相对于所说驱动轴中心轴装配成有个固定角度，所说底板被所说中心轴承以相对于所说驱动轴中轴的一个固定角度支承;和一个弹簧元件内连所说底板和洗涤筐，以旋转式约束底板相对于所说洗涤筐的运动，使得驱动轴的旋转造成底板摇摆。
23.根据权利要求14的自动洗衣机，进而包括一根旋转管选择式内连所说使之旋转的马达，所说旋转管绕所说驱动轴安装，和一个驱动衬套驱动式内连所说旋转管并进而内连所说洗涤筒，使得所说洗涤筒被旋转管支承并与之共同旋转，所说弹簧元件内连所说底板和驱动衬套。
24.根据权利要求1的自动洗衣机，进而包括一个驱动轴驱动式内连所说马达;装配在所说驱动轴上的一个中心轴承并且相对于所说驱动轴中轴装配成有个固定角度;一个直基板内连所说洗涤筐;和一摇摆板被所说中心轴承以相对于所说直基板的一个固定角度支承，并与所说直基板摩擦式接合;其中驱动轴每次旋转造成所说摇摆板一次360度完全摇摆，每次摇摆循环向前推动所说摇摆板一个角度距离，取决于所说直基板和所说摇摆板之间的直径比。
全文摘要
一种自动洗衣机，包括一无孔洗涤筒，筒内安放绕立轴旋转的有孔洗涤筐并在筐较低部位安装可作摇摆运动的底板。马达可选择性内连筐和底板，可使筐与底板一起旋转并可使底板相对筐作摇摆而筐保持静止，使衣物在筐内被搅动。备有控制旋转装置使底板摇摆同时以降低的速度在筐内旋转。液位控制体系使衣物露出水面经回流的洗涤液喷淋洗涤。从而使机械能传给织物达到节能节水目的。
文档编号D06F17/10GK1111696SQ95103238
公开日1995年11月15日 申请日期1995年2月22日 优先权日1994年2月22日
发明者戴尔E·米勒, R·布鲁斯·谢勒, 杰拉尔德L·克雷奇曼, 库尔特·维尔纳, 詹姆斯W·泰特斯, 马克C·塞尔曼, 托马斯A·拉泰尔 申请人:惠而浦公司