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Title:
DEVICE FOR INSTALLATION ON AN INNER CIRCUMFERENTIAL SURFACE OF A WASHING-MACHINE DRUM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/052696
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for installation on an inner circumferential surface (7) of a washing-machine drum (8), comprising a housing (2), a voltage source and at least one electrode that is connected to the positive terminal of the voltage source and acts as an anode, wherein a washing liquor can flow through the device (1) and the device comprises at least one inlet (6) for introducing washing liquor into the device (1) and at least one outlet for draining washing liquor out of the device (1), wherein the at least one inlet (6) and the at least one outlet are arranged on the device (1) such that, when the device (1) is in the use position, the inlet and outlet lie directly above the inner circumferential surface (7) of the washing-machine drum (8) and such that the at least one inlet (6) is located in a plane (E) of which, when the device (1) is in the use position, the surface normal (N) extends substantially orthogonally to the rotational axis (W) of the washing-machine drum (8), and the at least one electrode is arranged inside the device (1) in such a way that the longitudinal extent of said electrode extends substantially in parallel with the surface normal (N) of the plane (E) in which the at least one inlet (6) is located. The invention also relates to the use of such a device (1) and to a method for activating a mediator species by means of such a device (1).

Inventors:
TORUN BORAY (DE)
SCHMIEDEL PETER (DE)
ROGGE BENT (DE)
GRUNDMEIER GUIDO (DE)
VOIGT MARKUS (DE)
EBBERT CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/073022
Publication Date:
March 25, 2021
Filing Date:
August 17, 2020
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL AG & CO KGAA (DE)
International Classes:
D06F35/00; D06F39/02
Foreign References:
DE102014220623A12016-04-14
DE19934593A12001-01-25
EP3085828A12016-10-26
EP3134500B12018-03-28
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Montage auf einer inneren Umfangsfläche (7) einer Waschmaschinentrommel (8), umfassend ein Gehäuse (2), eine Spannungsquelle und mindestens eine mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbundene und als Anode wirkende Elektrode, wobei die Vorrichtung (1) von einer Waschflotte durchströmbar ist und mindestens einen Einlass (6) zur Einleitung von Waschflotte in die Vorrichtung (1) und mindestens einen Auslass zur Ausleitung von Waschflotte aus der Vorrichtung (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einlass (6) und der mindestens eine Auslass derart an der Vorrichtung (1) angeordnet sind, dass sie in Einsatzlage der Vorrichtung (1) unmittelbar oberhalb der inneren Umfangsfläche (7) der Waschmaschinentrommel (8) liegen und dass der mindestens eine Einlass (6) in einer Ebene (E) liegt, deren Flächennormale (N) sich in Einsatzlage der Vorrichtung (1) im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse (W) der Waschmaschinentrommel (8) erstreckt und dass die mindestens eine Elektrode innerhalb der Vorrichtung (1) derart angeordnet ist, dass sie sich mit ihrer Längserstreckung im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen (N) der Ebene (E) erstreckt, in der der mindestens eine Einlass (6) liegt.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen ersten Aufnahmeraum (3) und einen zweiten Aufnahmeraum (4) umschließt, wobei in dem ersten Aufnahmeraum (3) die mindestens eine Elektrode aufgenommen ist und in dem zweiten Aufnahmeraum (4) die Spannungsquelle aufgenommen ist und wobei der erste Aufnahmeraum (3) von Waschflotte durchströmbar und von dem zweiten Aufnahmeraum (4) flüssigkeitsdicht getrennt ist.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zwei oder mehr Elektroden umfasst, wobei jede Elektrode mit einem Pol der Spannungsquelle verbunden ist.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Elektroden der Vorrichtung (1) mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden sind und als Anoden wirken.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Mechanismus zur elektrischen Kontaktierung der Waschmaschinentrommel (8) umfasst.

6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode als von Waschflotte durchströmbare Röhre ausgebildet ist.

7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre einen kreisförmigen, elliptischen oder vieleckigen Querschnitt aufweist.

8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Röhre über ihre Länge variiert.

9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Röhre an ihrem dem mindestens einen Einlass (6) und/oder dem mindestens einen Auslass zugewandten Ende trichterförmig aufgeweitet ist.

10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mindestens einen Sensor zur Erfassung mindestens einer Größe, ausgewählt aus Leitfähigkeit, Temperatur, Bewegungszustand, Beschleunigung, Klang, umfasst.

11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Steuereinheit und/oder eine Regelelektronik umfasst, der die Signale des mindestens einen Sensors zugeführt werden und die die Spannungsquelle in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren ansteuert und/oder regelt.

12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle als Batterie oder Akku ausgebildet ist.

13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Generator umfasst.

14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mindestens eine Schnittstelle für eine optische Kommunikation und/oder akustische Kommunikation und/oder Funkkommunikation umfasst.

15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel vorgesehen sind, mit Hilfe derer das Gehäuse (2) der Vorrichtung (1) auf einer inneren Umfangsfläche (7) einer Waschmaschinentrommel (8) lösbar befestigbar ist.

16. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 auf einer inneren Umfangsfläche (7) der Waschmaschinentrommel (8) einer Waschmaschine (9) zur Aktivierung einer Mediatorspezies während eines Waschvorgangs.

17. Verfahren zur Aktivierung einer Mediatorspezies während des Betriebs einer Waschmaschine (9), umfassend die Schritte - Montage einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 auf einer inneren Umfangsfläche (7) einer Waschmaschinentrommel (8) der Waschmaschine (9), derart, dass der mindestens eine Einlass (6) der Vorrichtung (1) in einer Ebene (E) liegt, deren Flächennormale (N) sich im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse (W) der Waschmaschinentrommel (8) erstreckt;

- Bereitstellen der Mediatorspezies in der Waschflotte;

- Betreiben der Vorrichtung (1) und der Waschmaschine(9).

Description:
Vorrichtung zur Montage auf einer inneren Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage auf einer inneren Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel, umfassend ein Gehäuse, eine Spannungsquelle und mindestens eine mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbundene und als Anode wirkende Elektrode, wobei die Vorrichtung geeignet ist, eine Mediatorspezies mittels Elektrolyse in eine bleichaktive Spezies zu aktivieren.

Unter einer Mediatorspezies wird im Sinne der Erfindung eine Substanz verstanden, die im aktivierten, d.h. oxidierten Zustand bleichaktiv ist. In diesem Zustand wird sie auch als bleichaktive Spezies bezeichnet.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Waschmaschinentechnik, insbesondere im Bereich der Haushaltswaschmaschinen. Viele alltagsrelevante Verschmutzungen können durch den Einsatz von handelsüblichem Waschmittel nur unzureichend aus Textilien entfernt werden. Hierzu zählen beispielsweise Verschmutzungen, die anthocyanhaltige Farbstoffe (z.B. aus Beeren) oder Farbstoffe der Carotinoid-Gruppe (z.B. aus Möhren und Tomaten), enthalten.

Dabei ist grundsätzlich bekannt, dass die Entfernung der genannten Verschmutzungen durch eine Oxidation des Chromophors der entsprechenden Farbstoffe bewirkt werden kann. Durch eine Oxidation des delokalisierten p-Elektronensystems verliert der Farbstoff die Fähigkeit, Licht im visuellen Spektralbereich zu absorbieren und erscheint somit farblos. Darüber hinaus kann es in einigen Fällen auch zu einer Abbaureaktion des Farbstoffes in kleinere und besser wasserlösliche Spezies kommen.

In festen Waschmitteln werden zu diesem Zweck typischerweise Bleichsysteme eingesetzt, die eine Kombination von Tetraacetylethylendiamin (TAED) und Bleichmitteln wie N atri u m pe rca rbo n at oder Natriumperborat enthalten, wobei TAED als Aktivator der Bleichmittel fungiert. Nachteilig ist hier, dass diese Bleichsysteme vergleichsweise hohe Waschtemperaturen erfordern, um ihre volle Wirkung zu entfalten.

Zudem ist bekannt, dass die Kundenakzeptanz für feste Waschmittel im Allgemeinen niedriger ist als für flüssige Waschmittel. Flüssige Waschmittel hingegen enthalten häufig Inhaltsstoffe wie Enzyme, Farbstoffe und Riechstoffe, die ihrerseits von Bleichmitteln angegriffen und beschädigt werden können. Hierdurch wird die Entwicklung eines für den Hausgebrauch geeigneten flüssigen Waschmittel mit einer potenten Bleichwirkung erschwert.

Im Stand der Technik ist bereits bekannt, dass durch eine elektrochemisch mediierte Bleichreaktion sowohl das Problem der hohen Waschtemperaturen bei festen Waschmitteln als auch die Inkompatibilität des Bleichmittels mit Enzymen und anderen Inhaltsstoffen in Flüssigprodukten umgangen werden kann. Das Prinzip dieses Bleichprozesses kann in der Übertragung einer Oxidationsreaktion an einer Anodenoberfläche einer elektrochemischen Zelle hin zum zu bleichenden Textil gesehen werden. Dabei wird mutmaßlich ein zunächst in reduzierter Form vorliegendes Mediatormolekül an der Anode der elektrochemischen Zelle oxidiert. Diese oxidierte und somit aktivierte Mediatorspezies kann ihrerseits ein Farbstoffmolekül oxidieren, ist also bleichaktiv, und wird dabei selber in die reduzierte Spezies zurückgeführt, so dass sie für eine erneute Oxidation (Aktivierung) zur Verfügung steht. Auf diese Weise ist es möglich, mit einer vergleichsweise geringen Menge an Mediator einen Bleicheffekt zu erzielen, da im Gegensatz zu einem traditionellen System keine dem zu bleichenden Substrat stöchiometrische Einsatzmenge gewählt werden muss. Zusätzlich vermag das Mediatormolekül nur in Verbindung mit einer elektrochemischen Zelle Substrate zu oxidieren. Aus diesem Grund ist keine ungewollte Reaktion an im Waschmittel enthaltenen und oxidationsempfindlichen Bestandteilen, wie beispielsweise den Enzymen, zu erwarten. Darüber hinaus bedarf es, anders als bei einem traditionellen Bleichesystem, beispielsweise auf Basis von TAED und Natriumpercarbonat, keiner erhöhten Waschtemperatur, um den elektrochemischen Prozess ablaufen zu lassen.

Die EP 31 34 500 B1 offenbart die Verwendung bestimmter organischer Mediatorverbindungen zur Verstärkung der Reinigungsleistung von Wasch- und Reinigungsmitteln gegenüber Anschmutzungen, Wasch- beziehungsweise Reinigungsverfahren unter Einsatz aus solchen Mediatorverbindungen erzeugter bleichaktiver Spezies sowie Wasch- und Reinigungsmittel, welche die Mediatorverbindung enthalten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die geeignet ist, eine Mediatorspezies mittels Elektrolyse in eine bleichaktive Spezies zu aktivieren und die in handelsüblichen Waschmaschinen zum Einsatz kommen kann. Insbesondere ist es auch eine Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung so auszugestalten, dass der Prozess der Elektrolyse möglichst effizient abläuft und die Einsatzmenge an Waschmittel und Mediatorspezies möglichst geringgehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verwendung gemäß Anspruch 16 und ein Verfahren gemäß Anspruch 17.

Konkrete Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß Patentanspruch 1 umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gehäuse, eine Spannungsquelle und mindestens eine mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbundene und als Anode wirkende Elektrode, wobei die Vorrichtung von einer Waschflotte durchströmbar ist und mindestens einen Einlass zur Einleitung von Waschflotte in die Vorrichtung und mindestens einen Auslass zur Ausleitung von Waschflotte aus der Vorrichtung umfasst. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine Einlass und der mindestens eine Auslass derart an der Vorrichtung angeordnet sind, dass sie in Einsatzlage der Vorrichtung unmittelbar oberhalb der inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel liegen und dass der mindestens eine Einlass in einer Ebene liegt, deren Flächennormale sich in Einsatzlage der Vorrichtung im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse der Waschmaschinentrommel erstreckt und dass die mindestens eine Elektrode innerhalb der Vorrichtung derart angeordnet ist, dass sie sich mit ihrer Längserstreckung im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen der Ebene erstreckt, in der der mindestens eine Einlass liegt.

Mit anderen Worten handelt es sich bei der Erfindung um eine Vorrichtung, die dazu vorgesehen und geeignet ist, auf einer inneren Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel montiert zu werden. Sie kann insbesondere in bereits vorhandene Waschmaschinen nachträglich eingebaut werden. Eine haushaltsübliche Waschmaschine kann so ohne weitere Modifikationen oder Anpassungen auf einfache Weise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachgerüstet werden.

Unter der inneren Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel wird dabei im Sinne der Erfindung die der zu waschenden Wäsche zugewandte Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel verstanden.

Die mindestens eine Elektrode weist im Allgemeinen eine Längen-, eine Breiten- und eine Höhenausdehnung auf. Unter der Längserstreckung der mindestens einen Elektrode wird die längste dieser drei Ausdehnungen verstanden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine eigene Spannungsquelle und mindestens eine mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbundene und als Anode wirkende Elektrode. An der Oberfläche dieser Anode kommt es bei Durchströmung der Vorrichtung von einer eine Mediatorspezies enthaltenden Waschflotte zur Oxidation der Mediatormoleküle. Die solchermaßen oxidierten und damit aktivierten Mediatormoleküle sind bleichaktiv und können nun ihrerseits ein Farbstoffmolekül oxidieren. Dabei werden sie selber wieder in die reduzierte Spezies zurückgeführt, so dass sie für eine erneute Oxidation an der Anodenoberfläche zur Verfügung stehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie aufgrund ihrer speziellen konstruktiven Ausgestaltung in der Lage ist, in Einsatzlage im Betrieb der Waschmaschine besonders viel Waschflotte zu schöpfen, wodurch eine besonders effiziente Konvektion der Mediatorspezies zur Anodenoberfläche ermöglicht wird. Auf diese Weise kann selbst bei geringen Mengen an Mediatorspezies eine ausreichende Aktivierung und damit Bleichwirkung sichergestellt werden. Die hohe Effizienz wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, dass der mindestens eine Einlass und der mindestens eine Auslass derart an der Vorrichtung angeordnet sind, dass sie in Einsatzlage der Vorrichtung unmittelbar oberhalb der inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel liegen und dass der mindestens eine Einlass zur Einleitung von Waschflotte in die Vorrichtung in einer Ebene liegt, deren Flächennormale sich in Einsatzlage der Vorrichtung im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse der Waschmaschinentrommel erstreckt, wobei die mindestens eine Elektrode innerhalb der Vorrichtung derart angeordnet ist, dass sie sich mit ihrer Längserstreckung im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen der Ebene erstreckt, in der der mindestens eine Einlass liegt. Mit anderen Worten zeigt die Öffnung des mindestens einen Einlasses der Vorrichtung bzw. die Flächennormale derjenigen Fläche, in der die Einlassöffnung liegt, bei Rotation der Waschmaschinentrommel stets in Rotationsrichtung. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die auf der inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel montierte Vorrichtung insbesondere beim Durchtritt durch den sich im Betrieb der Waschmaschine im unteren Bereich der Waschmaschinentrommel sammelnden Sumpf an Waschflotte vergleichsweise viel Waschflotte aus dem Sumpf schöpfen kann und diese geschöpfte Waschflotte sodann unmittelbar an der sich in Verlängerung des Einlasses erstreckenden Anode entlanggeführt wird.

Da eine Waschmaschinentrommel während des Betriebs einer Waschmaschine in der Regel mehrfach ihre Rotationsrichtung ändert, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass auch der mindestens eine Auslass in einer Ebene liegt, deren Flächennormale sich in Einsatzlage der Vorrichtung im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse der Waschmaschinentrommel erstreckt. Durch eine solchermaßen ausgebildete Vorrichtung ist es möglich, unabhängig von der Rotationsrichtung der Waschmaschinentrommel eine ausreichende Konvektion des aktivierten Mediators zum zu reinigenden Textil bzw. des deaktivierten Mediators zur Anode der Vorrichtung sicherzustellen.

Gemäß einem Vorschlag der Erfindung umschließt das Gehäuse einen ersten Aufnahmeraum und einen zweiten Aufnahmeraum, wobei in dem ersten Aufnahmeraum die mindestens eine Elektrode aufgenommen ist und in dem zweiten Aufnahmeraum die Spannungsquelle aufgenommen ist und wobei der erste Aufnahmeraum von Waschflotte durchströmbar und von dem zweiten Aufnahmeraum flüssigkeitsdicht getrennt ist.

Das Gehäuse ist vorzugsweise als formstabiles Gehäuse aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material ausgebildet. Vorteilhafte Materialien sind beispielsweise Kunststoffe mit niedrigem spezifischem Gewicht sowie hoher Festigkeit und Schlagfestigkeit.

Durch entsprechende Materialwahl und Größenabmessungen ist es möglich, die Gesamtmasse der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf maximal etwa 1 kg zu begrenzen. Auf diese Weise kann in Schleuderphasen die Entstehung einer Unwucht im Wesentlichen verhindert werden. Zu diesem Zweck ist es auch denkbar, zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen mit ähnlichem Gewicht und synergistischer Funktion auf einander gegenüberliegenden Bereichen der inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel zu montieren. Durch diese Maßnahme können Unwuchten weiter minimiert werden.

Die in Einsatzlage der Vorrichtung der inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel zugewandte Seite des Gehäuses kann konvex ausgebildet sein, um sich so optimal in die Krümmung der Waschmaschinentrommel einzupassen. Darüber hinaus kann das Gehäuse weitgehend glatt und frei von Kanten ausgebildet sein, um im Betrieb Schäden am Wäscheposten durch übermäßige mechanische Beanspruchung zu minimieren.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung zwei oder mehr Elektroden umfasst, wobei jede Elektrode mit einem Pol der Spannungsquelle verbunden ist. Dabei ist stets mindestens eine Elektrode der Vorrichtung mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und wirkt dementsprechend als Anode. Darüber hinaus können weitere Elektroden entweder als Anoden oder als Kathoden beschältet sein. Grundsätzlich kann jede Elektrode der Vorrichtung als Anode oder als Kathode beschältet werden. Die Verhältnisse (Anzahl Anoden) / (Anzahl Kathoden) und/oder (Anodenoberfläche) / (Kathodenoberfläche) können grundsätzlich frei gewählt werden und sind während des Elektrolyseprozesses veränderbar.

Grundsätzlich ist das Vorhandensein von als Kathoden beschalteten Elektroden notwendig, um eine ausreichende Gegenreaktion zu der elektrochemischen Aktivierungsreaktion an der Anode zu ermöglichen. Dabei können eine oder mehrere Elektroden der Vorrichtung als Kathoden beschältet sein. Es ist gemäß einem Vorschlag der Erfindung jedoch auch möglich, dass alle Elektroden der Vorrichtung als Anoden beschältet sind und die Waschmaschinentrommel mittels entsprechender elektrischer Kontaktierung zur erfindungsgemäßen Vorrichtung als Kathode beschältet wird. Auf diese Weise ist es möglich, die für die Aktivierung des Mediators erforderliche Anodenoberfläche zu maximieren, da die erfindungsgemäße Vorrichtung selber keine eigene Kathodenfläche zur Verfügung stellen muss. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sich das Beschälten der Waschmaschinentrommel als Kathode positiv auf die Korrosionsbeständigkeit und die Standfestigkeit des Materials der Waschmaschinentrommel auswirkt.

In demjenigen Fall, in dem die Waschmaschinentrommel als Kathode beschältet ist, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise einen Mechanismus zur elektrischen Kontaktierung der Waschmaschinentrommel.

Die als Anoden beschalteten Elektroden können diverse Formen und/oder Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen. So können die Anoden als flächige Formen, z.B. Bleche, oder als Formkörper, basierend auf einer zerspanenden oder nicht zerspanenden Formgebung ausgebildet sein. Die Oberfläche der Anoden kann als Dünnschicht ausgebildet sein, die beispielsweise durch Verdampfen oder durch Plasmaabscheidung auf ein Substrat aufgebracht wird. Alternativ kann die Oberfläche der Anoden als wollige Struktur, schwammartige Struktur und/oder auf textiler Basis, beispielsweise als gewebtes oder nichtgewebtes Gewirke ausgebildet sein. Wesentlich ist in jedem Fall eine für den Prozess der Elektrolyse hinreichende elektrische Leitfähigkeit innerhalb des Materials sowie eine ausreichende Oberfläche für den intensiven Austausch mit der Waschflotte. Zur Vergrößerung der Anodenoberfläche können bekannte Verfahren zur Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise Aufrauen, Schleifen, Ätzen und/oder Beizen, eingesetzt werden.

Sofern eine Elektrode der Vorrichtung als Kathode verwendet wird, kann diese in einem der Anode bzw. den Anoden identischen oder hiervon unterschiedlichen Material ausgebildet sein. Auch die Größe und/oder das Volumen und/oder die Oberfläche und/oder die Masse der Kathode kann identisch oder unterschiedlich zur Ausbildung der Anoden sein.

Um die für die Aktivierungsreaktion zur Verfügung stehende Anodenoberfläche zu maximieren kann die mindestens eine Elektrode gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung als von Waschflotte durchströmbare Röhre ausgebildet sein. Eine solche röhrenförmige Ausgestaltung der Elektroden bietet sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite der Röhre Reaktionsfläche, so dass die Aktivierung der Mediatorspezies sehr effizient ablaufen kann. Die Röhren können dabei einen kreisförmigen, elliptischen oder vieleckigen Querschnitt aufweisen, wobei bei mehreren Röhren alle Röhren die gleiche Querschnittsform oder auch unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen können. Die Röhren können aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein.

Innerhalb der Vorrichtung sind die Röhren so angeordnet, dass in Einsatzlage der Vorrichtung die längste Achse der Röhren jeweils im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse der Waschmaschinentrommel ausgerichtet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die von der Vorrichtung bei Rotation der Waschmaschinentrommel geschöpfte Menge an Waschflotte auf effiziente Weise an der Anodenoberfläche vorbeizuführen und so eine ausreichende Aktivierung der Mediatorspezies zu bewirken.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Durchmesser der Röhren über ihre Länge variieren. Insbesondere kann der Durchmesser der Röhren an ihrem dem Einlass und/oder dem Auslass der Vorrichtung zugewandten Ende trichterförmig aufgeweitet sein. Hierdurch wird das effiziente Schöpfen der Waschflotte in den Innenbereich der Röhren wirkungsvoll unterstützt.

Es ist im Sinne der Erfindung auch möglich, dass eine röhrenförmige Elektrode zwei Halbröhren umfasst, die elektrisch nicht-leitend zu der röhrenförmigen Elektrode verbunden sind. Dabei kann jeweils eine Halbröhre als Anode und die elektrisch davon getrennte andere Halbröhre als Kathode beschältet sein. Auf diese Weise kann mutmaßlich der lonenwiderstand minimiert werden. In einerweiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann eine röhrenförmige Elektrode in Richtung ihrer Längsachse in mindestens zwei röhrenförmige Segmente unterteilt sein, die jeweils durch eine nichtleitfähige Materialschicht voneinander getrennt sind und die unterschiedlich beschältet werden können. In Verbindung mit einem Beschleunigungssensor und einer geeigneten Steuereinheit kann so gewährleistet werden, dass die Waschflotte unabhängig von der Rotationsrichtung der Waschmaschinentrommel und damit von der Flussrichtung der Waschflotte durch die röhrenförmigen Elektroden immer zunächst durch eine Anode und erst im Anschluss durch eine Kathode strömt. Auf diese Weise ist es möglich, die Konzentration an bleichaktiver, aktivierter Mediatorspezies in der Waschflotte zu maximieren.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die mindestens eine als Röhre ausgebildete Elektrode eine innere Kavität oder Ausstülpung umfasst, welche während des Schöpfvorgangs, in dem die Vorrichtung Waschflotte aus dem Sumpf schöpft, mit Waschflotte befüllt wird und erst zu einem späteren Zeitpunkt der Rotation, wenn die Vorrichtung sich wieder deutlich aus dem Sumpf herausbewegt hat, wieder entleert wird. Auf diese Weise kann die mittlere Verweilzeit der die Mediatorspezies enthaltenden, geschöpften Waschflotte auf der Elektrodenoberfläche der Vorrichtung verlängert werden. Hierdurch wird die Effizienz des elektrochemischen Prozesses gesteigert, da die spezifische Ausbeute an aktiviertem Mediator pro Rotation maximiert wird.

In einer Ausführungsvariante umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens einen Sensor zur Erfassung mindestens einer Größe, ausgewählt aus Leitfähigkeit, Temperatur, Bewegungszustand, Beschleunigung und Klang. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung in diesem Fall auch eine Regelelektronik und/oder eine Steuereinheit, der die Signale des mindestens einen Sensors zugeführt werden und die die Spannungsquelle in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren ansteuert und/oder regelt. Mit Hilfe derartiger Sensoren ist es möglich, den Beginn und/oder das Ende eines Waschzyklus und/oder weitere charakteristische Zustände während eines Waschzyklus, wie beispielsweise eine Aufheizphase, einen bestimmten Spülgang, die Zugabe von Waschmittel, die Rotationsrichtung der Waschmaschinentrommel etc., zu erkennen. Als Reaktion auf die Signale der Sensoren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung über die Steuereinheit und/oder die Regelelektronik angesteuert und/oder geregelt werden, beispielsweise aktiviert und deaktiviert werden.

Darüber hinaus kann die Vorrichtung mindestens eine Schnittstelle für eine optische Kommunikation und/oder akustische Kommunikation und/oder Funkkommunikation umfassen.

Über diese Schnittstellen können Betriebsparameter der Vorrichtung ausgelesen und gegebenenfalls beeinflusst werden. Dabei kann eine optische Kommunikation beispielsweise über Infrarot und eine akustische Kommunikation über Schallwellen erfolgen. Bei einer Funkkommunikation können gängige Funkprotokolle wie z.B. WiFi, Bluetooth, ZigBee oder Z-Wave zum Einsatz kommen.

Die Spannungsquelle der Vorrichtung dient der Beaufschlagung der Elektroden mit dem für die elektrochemische Reaktion erforderlichen Potential. Dabei beträgt der Betrag der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden zwischen 0V und 5V, vorzugsweise zwischen 0,5V und 4,5V, besonders bevorzugt zwischen 1 ,5V und 3,5V. Die Polarisation kann dabei frei wählbar sein. Die Spannungsquelle ist dabei so ausgebildet, dass sie die für das gewählte Potential erforderliche Stromstärke zur Verfügung stellen kann. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Spannungsquelle als Batterie oder als wiederaufladbarer Akku ausgebildet. Im Falle eines Akkus kann dieser aus der Vorrichtung entnehmbar und beispielsweise in einem separaten, externen Gerät aufladbar sein, es kann jedoch auch ein direkter Anschluss der Vorrichtung an ein externes Ladegerät vorgesehen sein. Grundsätzlich kann die Aufladung dabei jeweils kabelgebunden oder über einen induktiven Prozess erfolgen. Alternative bekannte Lademechanismen sind ebenfalls möglich.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Generator. Ein solcher Generator kann nach dem Prinzip des „Energy Harvesting“ einen Teil der kinetischen Energie aus der Bewegung der Vorrichtung mit der Waschmaschinentrommel in elektrische Energie umwandeln und hiermit unmittelbar die Vorrichtung betreiben oder einen Energiespeicher aufladen. Beispielsweise kann der Generator die Energie mittels eines Pendels, eines Schwungrades oder einer Turbine aufnehmen oder abgreifen.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung eine eigene Spannungsquelle umfasst, ist sie intrinsisch funktionsfähig und somit kompatibel mit einer Vielzahl von handelsüblichen Waschmaschinen, ohne dass an diesen bestimmte bauliche Modifikationen oder Anpassungen vorgenommen werden müssten.

Wie bereits ausgeführt, kann die Vorrichtung eine Regelelektronik umfassen, über welche die Spannung regelbar ist. Diese Regelung kann in Abhängigkeit von Sensorsignalen erfolgen, sie kann auch in Abhängigkeit von Parametern erfolgen, die in einer Speichereinheit hinterlegt sind oder über Kommunikationsschnittstellen empfangen werden. Durch eine Regelung der Spannung kann unter anderem die Aktivität des Bleich prozesses gesteuert werden, z.B. in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad der zu reinigenden Wäsche. Es kann weiterhin geregelt werden, welche Elektroden zu welchem Zeitpunkt als Anoden oder als Kathoden beschältet werden.

Die Umgebung der Spannungsquelle innerhalb des Gehäuses kann durch geeignete flexible Materialien abgepolstert sein, um die Spannungsquelle auf diese Weise vor Erschütterungen und/oder Stößen zu schützen. Gemäß einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Befestigungsmittel vorgesehen, mit Hilfe derer das Gehäuse der Vorrichtung auf einer inneren Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel lösbar befestigbar ist. Die Befestigung kann beispielsweise durch Verkleben mittels Kleber, mit Hilfe von Magneten oder mit Hilfe eines mechanischen Spannmechanismus erfolgen. Dabei kann auch ein Hilfselement vorgesehen sein, welches zunächst auf der inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel befestigt wird und an dem sodann das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung befestigt wird. Grundsätzlich kann jede Form der Befestigung reversibel oder irreversibel sein, d.h. die Vorrichtung kann dauerhaft oder nur für eine begrenzte Einsatzzeit auf der inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel befestigt sein. Durch die beispielhaft genannten Befestigungsmechanismen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer großen Anzahl an handelsüblichen Waschmaschinen kompatibel und kann ohne weiteres nachträglich in diesen montiert werden.

Gemäß Patentanspruch 16 umfasst die Erfindung auch die Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Aktivierung einer Mediatorspezies während eines Waschvorgangs auf einer inneren Umfangsfläche der Waschmaschinentrommel einer Waschmaschine.

Schließlich betrifft die Erfindung gemäß Patentanspruch 17 auch ein Verfahren zur Aktivierung einer Mediatorspezies während des Betriebs einer Waschmaschine, umfassend die Schritte

- Montage einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 auf einer inneren Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel der Waschmaschine, derart, dass der mindestens eine Einlass der Vorrichtung in einer Ebene liegt, deren Flächennormale im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse der Waschmaschinentrommel erstreckt;

- Bereitstellen der Mediatorspezies in der Waschflotte;

- Betreiben der Vorrichtung und der Waschmaschine.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie deren Verwendung und das erfindungsgemäß vorgesehene Verfahren ermöglichen es durch die besonders einfache Montage und Anwendbarkeit, den neuartigen Bleichprozess unter Verwendung einer Mediatorspezies in handelsüblichen Waschmaschinen auf besonders effiziente Weise durch einen Konsumenten anzuwenden.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung;

Figur 2: die Vorrichtung aus Figur 1 in schematischer Explosionsdarstellung; Figur 3: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Einsatzlage montiert auf einer inneren Umfangsfläche einer Waschmaschinentrommel in schematischer Ansicht.

Figuren 1 und 2 zeigen eine im Ganzen mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2 aus einem Kunststoff, welches seinerseits drei Gehäusekomponenten 2a, 2b und 2c umfasst. Die Gehäusekomponente 2b ist dabei zwischen den Gehäusekomponenten 2a und 2c angeordnet.

Die Vorrichtung 1 umfasst im Bereich einer Stirnseite 5 neun Einlässe 6 zur Einleitung von Waschflotte in die Vorrichtung 1. Die Einlässe 6 liegen in einer gemeinsamen, durch die Stirnseite 5 gebildeten Ebene E. Die Stirnseite 5 wird bei der Ausführung der Vorrichtung 1 gemäß den Figuren 1 und 2 von den Gehäusekomponenten 2b und 2c ausgebildet. Auf einer der Stirnseite 5 gegenüberliegenden, in der Darstellung der Figuren 1 und 2 abgewandten Seite weist die Vorrichtung 1 neun hier nicht sichtbare Auslässe zur Ausleitung von Waschflotte aus der Vorrichtung 1 auf, wobei jeweils ein Einlass 6 mit einem Auslass fluchtend angeordnet ist.

Das Gehäuse 2 umschließt einen ersten Aufnahmeraum 3 und einen zweiten Aufnahmeraum 4, wobei der erste Aufnahmeraum 3 und der zweite Aufnahmeraum 4 flüssigkeitsdicht voneinander getrennt sind. Der erste Aufnahmeraum 3 wird von den Gehäusekomponenten 2b und 2c begrenzt, während der zweite Aufnahmeraum 4 von den Gehäusekomponenten 2a und 2b begrenzt wird. Die Gehäusekomponenten 2b dient somit als flüssigkeitsdichte Abtrennung zwischen den beiden Aufnahmeräumen 3 und 4.

In dem ersten Aufnahmeraum 3 sind mehrere Elektroden aufgenommen, die in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Die Elektroden sind als von Waschflotte durchströmbare Röhren mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, die sich mit ihrer Längserstreckung im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen N der Ebene E erstrecken, in der die Einlässe 6 liegen. Die Flächennormale N steht orthogonal auf der Ebene E. Die als Röhren ausgebildeten Elektroden erstrecken sich somit innerhalb des ersten Aufnahmeraums 3 im Wesentlichen in einer Richtung, die durch den Pfeil R angedeutet ist. Durch die Einlässe 6 kann im Betrieb der Vorrichtung 1 Waschflotte in den ersten Aufnahmeraum 3 einströmen. Innerhalb des Aufnahmeraums 3 strömt die Waschflotte entlang der Elektroden, an denen es zu einer im Folgenden noch näher beschriebenen elektrochemischen Aktivierungsreaktion kommt. Aus den Auslässen wird die aktivierte Waschflotte sodann wieder aus der Vorrichtung 1 herausgeleitet und steht für den weiteren Waschprozess zur Verfügung. Aufgrund der flüssigkeitsdichten Abtrennung zwischen dem ersten Aufnahmeraum 3 und dem zweiten Aufnahmeraum 4 durch die Gehäusekomponente 2b kann keine Waschflotte in den zweiten Aufnahmeraum 4 eintreten.

In dem zweiten Aufnahmeraum 4 ist eine aus Gründen der Übersichtlichkeit ebenfalls nicht dargestellte Spannungsquelle angeordnet. Die Spannungsquelle ist hier als Akku mit einem positiven Pol und einem negativen Pol ausgebildet. Die Elektroden in dem ersten Aufnahmeraum 3 sind über entsprechende Leitungsverbindungen mit dem negativen bzw. dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden, wobei im Wesentlichen gleichviele Elektroden mit dem positiven Pol wie mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden sind. Die Leitungsverbindungen sind dabei durch die Gehäusekomponente 2b hindurchgeführt, wobei die Durchführungen derart ausgebildet sind, dass keine Flüssigkeit aus dem ersten Aufnahmeraum 3 in den zweiten Aufnahmeraum 4 gelangen kann. Die mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbundenen Elektroden wirken als Anoden, während die mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundenen Elektroden als Kathoden wirken.

Neben der Spannungsquelle ist in dem zweiten Aufnahmeraum 4 auch eine ebenfalls nicht dargestellte Regelelektronik aufgenommen, über welche die von der Spannungsquelle gelieferte Spannung regelbar ist.

Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 1 in Einsatzlage montiert auf einer inneren Umfangsfläche 7 einer Waschmaschinentrommel 8 einer Waschmaschine 9 in lediglich schematischer Ansicht. Wie auch aus den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, ist die Vorrichtung 1 im Bereich der Gehäusekomponente 2a an ihrer Außenseite konvex ausgebildet, so dass sie sich mit dieser Gehäusekomponente 2a in die Rundung einer Waschmaschinentrommel 8 einsetzen lässt. Dabei sind die Einlässe 6 und auch die Auslässe der Vorrichtung 1 so angeordnet, dass sie in Einsatzlage der Vorrichtung 1 unmittelbar oberhalb der inneren Umfangsfläche 7 der Waschmaschinentrommel 8 liegen. Weiterhin liegen die Einlässe 6 in einer Ebene E, deren Flächennormale N sich in Einsatzlage der Vorrichtung 1 im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse W der Waschmaschinentrommel 8 erstreckt, wie aus Figur 3 zu erkennen ist. Die Vorrichtung 1 ist fest, jedoch lösbar mit Hilfe eines mechanischen Spannmechanismus auf der inneren Umfangsfläche 7 der Waschmaschinentrommel 8 befestigt und bewegt sich somit im Betrieb der Waschmaschine 9 mit der Waschmaschinentrommel 8 mit.

Aufgrund der speziellen konstruktiven Ausgestaltung der Vorrichtung 1 , d.h. insbesondere aufgrund der unmittelbar oberhalb der inneren Umfangsfläche 7 liegenden Einlässe 6 sowie deren Anordnung in einer Ebene E, deren Flächennormale N sich in Einsatzlage der Vorrichtung 1 im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse W der Waschmaschinentrommel 8 erstreckt und aufgrund der sich mit ihrer Längserstreckung im Wesentlichen parallel zu der Flächennormalen N erstreckenden Elektroden, kann erreicht werden, dass die auf der inneren Umfangsfläche 7 der Waschmaschinentrommel 8 montierte Vorrichtung 1 insbesondere beim Durchtritt durch den sich im Betrieb der Waschmaschine 9 im unteren Bereich der Waschmaschinentrommel 8 sammelnden Sumpf an Waschflotte vergleichsweise viel Waschflotte aus dem Sumpf schöpfen kann und diese geschöpfte Waschflotte sodann unmittelbar an den sich in Verlängerung der Einlässe 6 erstreckenden Anoden entlanggeführt wird. Wird nun die Waschmaschine 9 unter Verwendung einer eine Mediatorspezies enthaltende Waschflotte betrieben, so schöpft die Vorrichtung 1 bei einer in Figur 3 angenommenen Rotationsrichtung w insbesondere beim Durchgang durch den sich im unteren Bereich der Waschmaschinentrommel 8 sammelnden Sumpf eine gewisse Menge an Waschflotte. Die Waschflotte gelangt durch die Einlässe 6 in den ersten Aufnahmeraum 3 der Vorrichtung 1 und strömt hier entlang der sich in Verlängerung der Einlässe 6 erstreckenden Anoden. Die in der Waschflotte zunächst in reduzierter Form vorliegenden Mediatormoleküle werden an den Anoden der Vorrichtung 1 oxidiert. Die solchermaßen mit oxidierten Mediatormolekülen angereicherte Waschflotte tritt aus den Auslässen der Vorrichtung 1 wieder aus. Die oxidierten Mediatormoleküle können nun ihrerseits Farbstoffmoleküle in der Wachflotte oder auf Textilien oxidieren, sind also bleichaktiv, und werden dabei selber in die reduzierte Spezies zurückgeführt, so dass sie für eine erneute Oxidation wieder zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung 1 , welche in Einsatzlage die Rotation der Waschmaschinentrommel (8) zum Schöpfen von Waschflotte ausnutzt, ermöglicht somit eine besonders effiziente Konvektion der Mediatorspezies zu den Anodenoberflächen. Auf diese Weise kann selbst bei geringen Mengen an Mediatorspezies eine ausreichende Aktivierung der Mediatorspezies und damit eine entsprechende Bleichwirkung sichergestellt werden.