De evolutie van wasmachines: van handaangedreven tot moderne elektrische modellen

Achtergrond

Mechanische wasmachines verschenen in de vroege 1800s, hoewel ze allemaal handaangedreven waren. Vroege modellen schoonmaakten kleding door ze te wrijven, terwijl latere modellen kleding schoonmaakten door ze door water te bewegen. Stoom-aangedreven commerciële washers verschenen in de jaren 1850, maar huishoudelijke wasmachines bleven volledig handaangedreven tot de vroege 1900s, toen verschillende bedrijven begonnen elektrische machines te maken. De Automatic Electric Washer Company en Hurley Machine Corporation begonnen allebei in 1907 elektrische washers te verkopen, terwijl Maytag in 1911 een elektrische wringer wasmachine aanbood. In 1947 bood Bendix de eerste volledig automatische wasmachine aan, en in 1953 overnamen centrifugerende machines de populariteit van wringer typen.

De laatste wringer wasmachine geproduceerd in de Verenigde Staten werd in juni 1990 gemaakt in Speed Queen's fabriek in Ripon, Wisconsin. De grote Amerikaanse fabrikanten vandaag zijn General Electric, Maytag (Montgomery Ward), Speed Queen (Amana en Montgomery Ward), Whirlpool (Kenmore), en White Consolidated (Frigidaire en Westinghouse).

Veel modellen met wisselende functies zijn nu beschikbaar; echter, met een paar uitzonderingen, zijn alleen de bedieningen anders. Het enige verschil tussen de wasmachine in je huis en de top-laad washers in de wassalon is de robuustheid van de constructie.

De wasmachine werkt door een motor, die verbonden is met de kwistelaar door een eenheid genaamd een transmissie. De motor en transmissie zijn nabij de bodem van de machine, terwijl de kwistelaar opsteekt door het midden van de machine. De transmissie is vergelijkbaar met de transmissie in je auto in dat het de snelheid en richting van de kwistelaar verandert. In één richting (kwistelen), verandert de transmissie de rotatie van de kwistelaar en centrifugeerkuip – de binnenkuip met kleine gaten – in een heen-en-weer beweging. Wanneer de motor omgekeerd wordt door de bedieningen (centrifugeren), vergrendelt de transmissie en draaien de kwistelaar, transmissie, en centrifugerkuip allemaal als een eenheid. Zonder de transmissie die de snelheid of richting verandert, gebruikt de eenheid centrifugale kracht om zoveel mogelijk water uit de kleding te verwijderen. De motor is ook verbonden met een pomp. Wanneer de motor in de centrifugerrichting beweegt, verwijdert de pomp het water uit de kuip en loopt het af door de afvoerpijp.

Modellen ontworpen voor gebruik in andere landen bieden verschillende functies. Een component vereist op alle modellen verkocht in Engeland (en wellicht binnenkort in de rest van Europa) heet de dekselvergrendeling. Normaal moet de wasmachine stoppen wanneer het deksel wordt opgetild voor veiligheidsredenen. Echter, in Engeland moet het deksel wanneer de wasmachine werkt vergrendeld dicht zijn.

Grondstoffen

Veel onderdelen van een wasmachine worden vervaardigd van bladstaal, meestal gecoat met zink om roestweerstand te verbeteren. De staalleverancier levert het metaal in een spoel, wat het materiaal toestaat om met minimaal afval op maat gesneden te worden of automatisch in het vormproces gevoed te worden. Op sommige modellen gemaakt door Speed Queen, is de centrifugerkuip gemaakt van roestvrij staal. Alle andere modellen gebruiken een staal (genaamd emailleerijzer) ontworpen voor een porselein coating. Voor de waskuip, die Meeste bladmetaalonderdelen, inclusief de behuizing, worden gevormd door een machine die een stuk bladmetaal tussen twee helften van een mallijst (die) perst. Omdat metaal in onderdelen gevormd door slechts één die tendeert te rimpelen, scheuren, of scheuren, worden meerdere diensten doorgaans gebruikt om elk component te vormen.
De kuip sub-montage wordt automatisch geproduceerd. Na in een trommelvorm gerold te zijn, wordt de zijde gelast. De las wordt dan gladgemaakt en de trommel op een expander geplaatst, wat de kuip in zijn finale vorm rekkt. Een bodem wordt dan op de trommel gelast, en deze las wordt ook gladgemaakt. niet zichtbaar is tenzij je de machinekast opent, wordt emailleerijzer met een porseleinkoating doorgaans gebruikt. Whirlpool is de uitzondering, die plastic gebruikt in plaats van emailleerijzer voor de buitenwaskuip.

Veel andere onderdelen zijn ook plastic. Fabrikanten ontvangen rauwe plastic waaruit ze onderdelen fabriceren in stukjes ongeveer de grootte van een kleine mier, die ze gebruiken voor machinecomponenten die geen gewicht dragen en/of extreem goede roestweerstand vereisen. Zulke onderdelen omvatten de pomp, de kuipwakers (die voorkomen dat je kleding uit de centrifugerkuip in de waskuip of kastgebied gegooid wordt), en de kwistelaar.

De transmissie wordt doorgaans gemaakt van gegoten aluminium, wat van de fabrikant in gietblokken arriveert – 9 kg plakken aluminium. Schrotonderdelen worden meestal hersteld en hergebruikt. Slangen, bedieningen (timers, schakelaars, etc.), en motoren worden in prefabriekvorm van andere fabrikanten gekocht.

Het productieproces

Het productieproces is gesplitst in fabricage (onderdelen maken), sub-montage (onderdelen samenstellen tot componenten), en montage (componenten samenstellen tot het eindproduct). Het fabricageproces omvat diverse procedures, elk specifiek voor een bepaald type grondstof – bladmetaal, plastic, of aluminium. Zodra de bestanddelen gemaakt zijn, worden ze gemonteerd; grote sub-montages, of componenten, omvatten de transmissie, de pomp, de centrifuger- en waskuippen, de balansring, en de geschilderde onderdelen. Ten slotte worden de sub-montages samen in de behuizing van de wasmachine gezet, wat dan compleet is.

Fabricage

• 1 Meeste bladmetaalonderdelen worden gevormd door een machine genaamd een pers. Deze naam is behoorlijk beschrijvend, want de machine perst (of knijpt) eigenlijk een stuk bladmetaal tussen twee helften van een mallijst genaamd een die. Het metaal neemt de vorm aan van de ruimte tussen de helften van de die. Omdat metaal in onderdelen gevormd door slechts één die tendeert te rimpelen, scheuren, of scheuren, worden meerdere diensten doorgaans gebruikt om elk component te vormen. Waar mogelijk, wordt het metaal direct vanuit een spoel in de pers gevoed. Wanneer dit niet mogelijk is, wordt het metaal op lengte gesneden en handmatig (of, met grotere onderdelen zoals de kast, automatisch) in de die geplaatst.
• 2 Plastic onderdelen worden gevormd in een injectiemoulding machine, een metalen mallijst met één of meer kaviteiten in de vorm van het gewenste onderdeel. Na verwarming tot het smeltpunt, wordt het plastic onder hoge druk in de mallijst geperst. Vervolgens wordt water door de mallijst gepasseerd om het onderdeel af te koelen en te verharden. De mallijst wordt dan geopend en het onderdeel door uitwerppinnen uitgezet. Wanneer je naar een plastic onderdeel kijkt, kun je vaak kleine cirkels zien die door deze pinnen gecreëerd worden.
• 3 Aluminium transmissieonderdelen worden in een ruwe vorm gevormd in een die-casting machine, wat werkt als een injectiemould behalve dat het geen druk gebruikt. De meeste kerncomponenten – transmissie, motor, remmontage – zijn onder de kwistelaar gehuisvest. De balansring is een gezwaarde ring die de wasmachine voorkomt om tijdens werking te verplaatsen. het gesmolten metaal wordt mechanisch in de mallijst gegoten en gekoeld. De resulterende ruwe gieting krijgt zijn finale vorm door diverse machines die gaten boren, overmaat metaal van kritische oppervlakken afschaven, of metaal van het onderdeel afsnijden.

Sub-montages

• 4 De transmissie wordt handmatig gemonteerd door werkers die diverseassen en tandwielen bouten, inklikken, of persen (strakke pasvorm). Werkers voegen dan een gemeten hoeveelheid olie toe en bouten de eenheid vast.
• 5 De pomp wordt automatisch gemonteerd. Robots plaatsen het wieleltje en afdichtingen in het deksel en de body, en zegelen de pomp. Sommige fabrikanten gebruiken warmte en anderen trilling (die warmte genereert) als dichtingsmiddel.
• 6 De kuiponderdelen worden in pressen gemaakt, en de sub-montage wordt automatisch geproduceerd. Na in een trommelvorm gerold te zijn, wordt de zijde gelast. De las wordt dan gladgemaakt en de trommel op een eenheid genaamd een expander geplaatst, wat de kuip in zijn finale vorm rekkt. Een bodem wordt dan op de trommel gelast, en deze las wordt ook gladgemaakt. Als de kuip roestvrij staal is, wordt het gepolijst zodat het de kleding niet aanhangt. Anders wordt de kuip gedoopt in een oplossing genaamd een grondlaag en verwarmd tot ongeveer 871°C tot deze coating hardent. Als de kuip niet zichtbaar zal zijn (de waskuip), is de eenheid klaar. Als de kuip zichtbaar zal zijn (de centrifugerkuip), wordt een afwerklaga toegepast volgens dezelfde procedure als met de grondlaag; deze finale laag geeft de kuip een witte of blauwe kleur.
• 7 De balansring is een groot gewicht dat de wasmachine stabiliseert. De buitenstructuur is plastic, met een metaalring gesmolten in het plastic voor sterkte. Cement wordt toegevoegd en precies gebalanceerd. Deze ring, die meer dan 9 kg weegt, houdt de machine tegen 'lopen', of verplaatsen, wanneer hij in gebruik is.
• 8 Wasmachinefabrikanten gebruiken een van diverse schilderprocessen. Een fabrikant gebruikt staal dat door de staalleverancier voorgeschilderd is. Hoewel goedkoper, biedt dit type staal niet de beste roestbescherming omdat de snijranden niet geschilderd zijn. Andere bedrijven behandelen hun onderdelen met diverse chemicaliën om ze te reinigen en klaar te maken voordat ze verf aanbrengen. In sommige gevallen komt de verf in poedervorm met een bloem-achtige consistentie. Gemengd met lucht en gegeven een elektrische lading, wordt het poeder op het onderdeel gesproeid, wat aan een bovenste transportband opgehangen is en een tegengestelde lading krijgt zodat het en het poeder elkaar aantrekken. Na spuiten beweegt de transportband het onderdeel in een oven die de verf smelt; wanneer het onderdeel afkoelt, is het schilderproces voltooid.

Montage

• 9 Dit proces begint met het monteren van de transmissie op de balansring. De transmissie wordt op een lager gezet dat op de waskuip gebout is; de waskuip zit op een transportband. Een ander lager (het lager lager), de remmontage, en de aandrijfschijf worden op het einde van de transmissie gezet. Vervolgens worden een kantelmechanisme genaamd de kantelkoepel en poten op de montage gebout om alle stukken samen te houden.
• 10 Met een hydraulisch bediende mechanisme tillen werkers deze montage, de module genoemd, op de wasmachinebasis. Veren worden toegevoegd om module en basis samen te houden. Een afdichting wordt toegevoegd, de centrifugerkuip wordt aan de transmissie binnen in de waskuip gebout, en de plastic afdekken worden ingeklikt. Een plastic naaf, die de kwistelaar aan de transmissie bevestigt, wordt op het uitgangseinde van de transmissieas gebout. Dan wordt de kwistelaar op de naaf ingeklikt.
• 11 De pomp en een montagebeugel worden nu aan de motor gebout, wat vervolgens voorzien wordt van een schild om te beschermen tegen potentiële lekkages. Deze montage wordt aan de basis van de wasmachine gebout en met een riem en slangen aan de transmissiemodule verbonden.
• 12 Vervolgens worden de dekselscharniere aan het deksel en de top bevestigd. De top van de wasmachine wordt aan de kast gebout met een scharnier voor eenvoudig onderhoud. Een mengklep om de mengsel van warm en koud te controleren wordt aan de achterkant van de kast gebout. Het graphics paneel, dat woorden en afbeeldingen biedt om de bedieningen uit te leggen, wordt op het bedieningspaneel gemonteerd; de bedieningen zelf worden van achteren bevestigd. De bedrading, verbonden als één eenheid, heet een kabelboom. De kabelboom wordt aan de bedieningsconnectoren aan één uiteinde geklemd, en het andere uiteinde wordt door een gat in de top gepasseerd om aan de motor gemonteerd te worden. Vanwege de grote grootte en gewicht, wordt de kastmontage dan in de wasmachine geplaatst door een robot.
• 13 De kast wordt aan de basis gebout, en de bedieningen worden ingeklikt met de passende connectoren op de module en motor. De afvoerslang wordt door de kast getrokken en een onderdeel genaamd de ganshals wordt toegevoegd. Dit onderdeel geeft de slang zijn haakvorm zodat het in de afvoer vastklikt. Na getest te zijn, wordt het frontpaneel gebout, en een pakket met informatie en accessoires wordt toegevoegd.
• 14 De voltooide eenheid wordt automatisch in kist gezet. Een machine opent de kartondoos, die plat was voor verzending, en laat het over de wasmachine vallen. De boven- en onderklappen worden gelijktijdig omgevouwen en gelijmd. Dan brengt de machine druk aan op de boven- en onderkant van de kist om ervoor te zorgen dat de lijm goed harden. Na het harden van de lijm legt de machine een band om de bovenkant van de kist voor extra sterkte voor heftrucktransport (de eenheden worden van boven getild om schaderisico te verminderen).

Kwaliteitscontrole

Alle onderdelen gekocht van externe fabrikanten worden steekproefsgewijs gecontroleerd voor gebruik, en de meeste sub-montages worden ook gecontroleerd. Bijvoorbeeld, alle transmissies worden automatisch getest op werking, geluid, en trilling. Alle pompen worden lekkagegetest met lucht, automatisch als hun montage geautomatiseerd was en handmatig als het handmatig was. Alle geschilderde onderdelen worden visueel geïnspecteerd op defecten. Dagelijkse monsters worden in wasmiddel, chloor, en stoombaden gezet voor corrosietesten. Eenmaal volledig gemonteerd, wordt de machine met water gevuld en getest op geluid, trilling, en visuele defecten, alsook goed functionerende bedieningen en mechanismen. Na verpakking worden sommige eenheden door zware testen gehaald om transportomstandigheden te simuleren om het inkistenproces te testen.

Bijproducten/Afval

Overgebleven schroot van bladmetaal wordt aan metaalrecyclingcentra verkocht, en overgebleven aluminium wordt hersteld voor hergebruik. Het overgebleven plastic wordt in kleine stukken gemalen en hergebruikt op niet-zichtbare onderdelen omdat de kleur niet consistent gehouden kan worden. De ongebruikte verf (in poedervorm) wordt automatisch gerecycleerd en hergebruikt. De chemicaliën van processen zoals schilderen worden gereageerd in vormen van onschadelijk afval en veilig afgevoerd.

De toekomst

Naarmate motoren goedkoper en duurzamer worden, wordt het economisch haalbaar om wasmachines aan te bieden die direct door motoren aangedreven worden in plaats van door riemen, wat de washers veelzijdiger en minder lawaaierig maakt. Een andere waarschijnlijke trend zal de geleidelijke vervanging van top-laad washers door front-laad washers zijn, die, omdat ze minder water vereisen, voldoen aan overheidsbeperkingen op watergebruik. In Japan wordt een wasmachine getest die schoonmaakt met bellen in plaats van met een kwistelaar. Met een computer voelt deze machine hoe vuil elke waslading is en genereert dan de belactiviteit die nodig is om die hoeveelheid vuil te verwijderen. Dit heet fuzzy logic omdat het menselijke logica nauwkeuriger nabootst dan normale computers. Als succesvol, zullen deze machines elders beschikbaar komen. Verder in de toekomst kunnen mensen washers gebruiken die schoonmaken met ultrasone golven – geluidsgolven die, trillend op frequenties van meer dan Hoewel op dit moment de meeste huishoudelijke wasmachines in de Verenigde Staten top-laad zijn, zullen deze waarschijnlijk geleidelijk worden vervangen door front-laad washers. Omdat ze minder water vereisen, voldoen front-laad washers aan overheidsbeperkingen op watergebruik. Ook in Japan wordt een wasmachine getest die schoonmaakt met bellen in plaats van met een kwistelaar. Met een computer voelt deze machine hoe vuil elke waslading is en genereert dan de belactiviteit die nodig is om die hoeveelheid vuil te verwijderen. 20.000 cycli per seconde, niet te onderscheiden door het menselijk oor.