Brevet FR2193902A1 — publié le 19740222

Da présente invention concerne un mécanisme de commande pour machine à laver à usage ménager avec entraînement au moyen d'un moteur électrique à inversion de polarité pour au moins un régime de rotation de lavage et un régime de rotation d'essorage du tambour, ce système prévoyant un arbre d'entrée et un arbre de sortie et des éléments pouvant être de réduction et d'embrayage centrifuge, intercalables, ces derniers pouvant être influencés par une force d'inertie. On connaît déjà un mécanisme de commande avec un embrayage centrifuge, conçu spécialement pour l'entraînement de machines à laver à usage ménager avec allures de lavage et d' essorage du tambour. Le mécanisme comporte un réducteur à entraînement continu ainsi qu'un embrayage centrifuge dont les supports de masses sont également couplés avec l'arbre d'entrée. L'embrayage centrifuge est équipé à cet effet d'organes de blocage qui peuvent éviter un effet de l'embrayage sur la poulie à gorge trapézoidale montée sur l'arbre de sortie et en même temps reliée au tambour d'embrayage, même au-dessus du régime d'enclenchement des masses centrifuges quand le régime du moteur d'entraînement est abaissé, voire même coupé pendant un temps assez court. Le blocage des mâchoires des masses centrifuges se trouve relâché par le fait que la poulie à gorge continue à tourner avec le tambour de lavage entraîné à une vitesse pratiquement inchangée par suite de l'augmentation du moment d'inertie par rapport à l'embrayage.Avec un moteur électrique à inversion de polarité, on peut respectivement obtenir, avec une conception appropriée de l'embrayage centrifuge, plusieurg régimes de rotation du tambour de lavage pour le fonctionnement en lavage et en essorage. avec ce mécanisme connu, qui est, en tant que tel, relativement simple, il peut cependant être gênant que, par rapport au mécanisme avec moteur électrique accouplé en permanence, le tambour de lavage développe, dans certains cas, par suite d'un remplissage insuffisant, un trop faible excédent de force d'inertie, de sorte que la commutation sur l'entraînement direct par l'intermédiaire d'un accouplement centrifuge, ne s'effectue pas toujours de façon sûre en raison du relâchement des éléments de blocage. Par contre, le but visé par la présente invention est le suivant : obtenir une augmentation de la vitesse de rotation pour l'entraînement du tambour de lavage au moyen d'un mécanisme de commande pour machine à laver avec la dépense la plus faible possible et une conception particulièrement simple. Ce résultat est atteint selon la présente invention par le fait que l'élément qui exerce une force d'inertie sur l'embrayage centrifuge comporte en lui-même le support des masses de 1'embrayage centrifuge, lequel est fixé axialement sur l'arbre d'entraînement, mais reste cependant rotatif. Avec cette conception de mécanisme de commande on obtient d'une façon simple une commutation sûre du mécanisme pour atteindre plusieurs régimes de rotation de lavage ou d'essorage du tambour de lavage avec un moteur électrique à inversion de polarité unique, tout cela sans éléments de commande honéreux. En vue d'une réalisation compacte du mécanisme de commande, il est avantageux que la partie d'entraînement de l'embrayage centrifuge soit prévue coaxiale et résistante à la torsion avec les supports de masses centrifuges sur l'arbre de transmission. Une caractéristique avantageuse de la présente invention réside dans le fait que la partie fixe de l'entrainement de 1' embrayage centrifuge présente des éléments entraîneurs qui peuvent coopérer avec les contre-pièces prévues sur les mâchoires centrifuges. Il est également avantageux que la partie d'entraînement soit conçue approximativement en forme de disque et que les éléments entraîneurs des contre-pièces des mâchoires centrifuges soient conçues pour se déplacer en direction périphérique dans des fentes de guidage situées dans la zone de bordure, avec cependant une sortie radiale disposée symétriquement. Il peut également être opportun que la partie d'entraînement accuse à sa partie centrale des bossages radiaux en quelque sorte en forme de tête de marteau, -sur lesquelles on a prévu des deux côtés des poches qui s'ouvrent pour les contre pièces des mâchoires des masses centrifuges. Il est avantageux que les entraîneurs prévus sur les mâchoires des masses centrifuges qui travaillent en liaison aven la partie d'entraînement, soient conçus sous forme de bossages. Il est très opportun ue les contre-pièces d'entraînement prévues sur les mâchoires des masses centrifuges soient constituées par des boulons placés en direction axiale et faisant saillie sur le côté. En ce qui concerne les moyens d'entraînement dans le disque d'entraînement, il est avantageux, que ces fentes de guidage présentent des rétrécissements aux extrémités respectivement opposées. Il est également favorable pour un fonctionnement sûr du mécanisme de commande que la sortie d'échappement à orientation radiale vers la fente de guidage présente une largeur à peu près double comparativement au diamètre du boulon à guider. Une autre caractéristique avantageuse de la présente invention peut résider dans le fait que la sortie radiale de la fente de guidage soit conçue en s'élargissant fortement des deux côtés vers l'extérieur, ce qui a pour conséquence des flancs obliques. D'autres détails avantageux et possibilités de conception de mécanisme de commande de la présente invention, résultent de la description faite en référence au dessin schématique annexé dans lequel Figure 1 représente un mécanisme de commande de machine à laver en coupe longitudinale Figure 2 représente une vue de l'embrayage centrifuge à l'intérieur du mécanisme de commande, suivant la coupe II-II de la figure 1; Figure 3 représente une vue de détail d'une variante de la partie entraînement de l'embrayage centrifuge. Ces figures représentent un mécanise de-cormande pour 1 'entraînement d'une machine à laver à usage ménager. Le mécanisme de commande lui-mêae n'est représenté que schématique- ment et indiqué par la référence 3, tandis que le moteur électrique qui sert a l'entraînement, qui, en tant que tel, n'est pas important pour l'invention n'est représenté que par l'extrémité d'arbre 1 et le flasque du moteur 2. Le flasque du moteur 2 est avancé axialement et conçu de telle manière que l'engrenage réducteur 3 peut être logé à l'intérieur du mécanisme de commande. Le réducteur 3 à l'intérieur de 1'engrenage de manoeuvre est représenté dans l'exemple cosse un engrenage planétaire dont l'arbre d'entrée 4 est coaxial à l'arbre moteur 1 et lié en rotation avec celui-ci. Cet engrenage réducteur planétaire 3 a comme organe entraîné pour le tambour de lavage qui n'èst pas représenté, une poulie à gorge trapézoidale 5 liée en rotation avec un arbre creux tournant 6 entourant coaxialement l'arbre 4.L'arbre creux 6 est entraîné par 1' engrenage planétaire Z au moyen d'un accouplement à roue libre à double effet, constitué, par exemple, en accouplement à rouleaux de blocage, avec un régime de rotation réduit par rapport à celui du moteur, qe qui fait que le tambour de lavage peut être entraîné à un régime de rotation inférieur à celui de l'arbre moteur 1 et peut également être inversé. Le mécanisme de commande permet également d'entraîner le tambour de lavage par 1'intermédiaire de la poulie à gorge trapézoidale 5 à un régime de rotation inchangée, donc en fonctionnement d'essorage. Â cet effet, un embrayage centrifuge 2 est prévu dur l'arbre 4 axialement in dehors de l'engrenage réducteur Z. Cet embrayage centrifuge comporte un tambour d'accouplement 8, qui est relié à la poulie à gorge trapézoldale coaxiale 5 et enveloppe un support de masses centrifuges 2 qui de son coté est pivotant sur l'extrémité de l'arbre central 4, mais est fixé axialement. Le support de masse centrifuge 9 est placé sur coussinet à faible frottement, par exemple en matière plastique.Sur le support de masse centrifuge q, comme le montre la figure 2 de l'exemple d'exécution, il y a deux masses centrifuges 10 cintrées qui peuvent basculer en direction radiale et reposent sur le tourillon 11, l'une derrière l'autre dans le sens de la rotation. Au moyen de garnitures de friction 12, ces masses centrifuges 10 peuvent dans la position basculée, entrer en liaison par gravité avec la circonférence intérieure du tanbour d'embrayage 8. Dans ce cas, les masses centrifuges 10 sont constamment sous l'effet des ressorts de rappel 13, qui se rattachent d'une part à la masse centrifuge près de son point de pivotement et d'autre part à la pointe de la masse centrifuge voisine. En position axiale près du support de masse centrifuge 9 tournant librement, est montée fixe sur l'arbre d'entraînement 4 une pièce d'entraînement 14, qui de son côté sert à entraîner le support de masse centrifuge 9 tournant, avec les masses centrifuges 10. Cette pièce d'entraînement 14 est sensiblement en forme de disque, avec un moyeu à l'extrémité de l'arbre 4.Sur le bord de cette pièce d'entraînement 14 sont prévus les entrainezrs pour les masses centrifuges 10 et notamment sous forme de fentes de guidage 15 qui se trouvent dans la direction périphérique sur le disque et présentent une fente d'échappement radiale 12. Dans ces fentes de guidage 15, qui sont prévues en fonction du nombre et de la disposition des masses centrifuges 10 qui sont en face sur l'exemple d'exécution, sont logés des boulons de raccordement 16 qui sont placés latéralement et font saillioedans les masses centrifuges. Les fentes de guidage 15 dans la pièce d'entraînement 14 sont rétrécies chacune à leurs extrémités des deux côtés jusqu a à peu près l'épaisseur du boulon rond 16, mais par contre élargies dans le milieu et élargies dans la zone des fentes radiales de la sortie 17 jusqu'au double environ du diamètre du boulon, comme le montre clairement la figure 2. Mais il est également possible de concevoir la fente d'échappement radiale 17 de façon à ce qu'elle s'élargisse régulièrement, la fente de guidage restant inchangée, comme le montre l'agrandissement de la figure 3. La sortie radiale 17 a donc des flancs obliques 18 symétriques qui ont un angle de 300 à 500 et débouchent dans le bord de la pièce d'entraînement 14. Dans la position de repos de l'embrayage centrifuge 2, à l'intérieur du mécanisme de commande, se trouvent les mâchoires centrifuges 10 qui sont uniquement soumises aux ressorts de rappel 13 et sont serrées de cette position radiale vers 1' intérieur. Le boulon 16 de chacune des masses centrifuges 10 se trouve dans la fente de guidage 15. Avec cette conception de la fente de guidage 15 dans le disque d'entraînement 14 les mâchoires centrifuges 10 n'ont que très peu de Jeu libre dans le sens périphérique. La course radiale peut également être maintenue petite et par conséquent les masses centrifuges 10 qui étaient au début bloquées par le boulon 16 dans la fente de guidage 15 sont entraînées après leur libération par l'entrée du boulon 16 dans la fente de sortie radiale 17 contre le tambour d'embrayage 8 qui l'entoure. Dans une variante d'exécution de la pièce d 'entraîne- ment, il est également possible de prévoir sur celle-ci, à la place de la fente de guidage, des bossages radiaux, en forme de tête de marteau et peuvent recevoir, dans des poches ménagées des deux côtes, les boulons de raccordement 16 des masses centrifuges 10. Chaque poche de logement vue de l'axe de la pièce d'entraînement 14, a des flancs intérieurs qui vont en s'élargissant vers la périphérie, ce qui maintient le boulon de la masse centrifuge 10 fermé de façon particuliè rement sûre. L'embrayage centrifuge 2 est enfermé sous un capot . Le mécanisme de commande décrit ci-dessus, avec embrayage centrifuge pour entraînement d'une machine à laver fonctionne de la façon suivante Avec l'entraînement par moteur électrique à inversion de polarité pour un fonctionnement sur 2 ou sur 4 pôles, on obtient, avec la poulie à gorge trapézoidale 5 du mécanisme de commande, un régime de rotation fortement abaissé par le réducteur 5 avec lequel le tambour de lavage est entraîné en fonctionnement de lavage, c'est-à-dire à une vitesse de 50 Tours/minute.L'arbre central 4 avec la pièce d'entraînement 14 est entraîné directement par le moteur électrique à son régime, l'embrayage centrifuge 2 qui y est monté n'est cependant pas en fonctionnement ; ensuite au démarrage du moteur, le support de masse centrifuge 2 qui tourne séparément reste avec ses mâchoires centrifuges 10 qui se trouvent en position de repos, par suite des paliers anti-friction sur l'arbre-moteur 4 et en raison de son inertie, jusqu'à ce que la pièce d'entraînement 14 entraîne le boulon 16 des masses centrifuges 10 dans les fentes de guidage 15.Les boulons de liaison 16 sont repoussés suivant le sens de rotation du moteur à une extrémité ou à l'autre des fentes de guidage 15 à retrécissement symétrique et y sont maintenus, c'est-à-dire que les masses centrifuges ne peuvent pivoter de cette position, quelle que soit la concep tion de l'embrayage centrifuge,et entraîne le tambour d'embraya ge 8. Par suite du profil quelque peu en augmentation de la fente de guidage 15, le choc du boulon 16 se trouve considérablement affaibli lors de la mise en marche du mécanisme. Le blocage prescrit des mâchoires centrifuges sur les boulons 16 subsiste jusqu'à ce que la pièce d'entraîhement 14 tourne sans réducti notable du régime de rotation. De ce fait, la poulie à gorge trapézoidale 5 est entraînée au régime de rotation de l'arbremoteur, diminué par le réducteur 3. Dès que l'entraînement est interrompu, soit par un bref arrêt du moteur électrique, soit par commutation sur le bobinage comportant le plus grand nombre de paires de pôles, c'est-à-dire sur un régime de rotation plus bas du moteur, la pièce d'entraînement 14 reste légèrement en arrière sur l'arbre d'entraînement 4 dans son régime de rotation, mais par contre, le support de masse centrifuge qui tourne librement avec les mâchoires centrifuges 10 et 12 dépasse en raison de son inertie la pièce d'entraînement 14, et les boulons d'entraînement 16 se déplacent à l'intérieur de la fente de guidage 15.Si 1' embrayage centrifuge 2 est alors disposé par rapport aux masses centrifuges 10 et aux ressorts de rappel 13 de telle manière que le régime d'enclenchement des mâchoires centrifuges se trouve correspondre au régime du moteur en fonction de la commutation à 4 pôles, les boulons d'entraînement 16 des masses centrifuges 10 se déplacent et sortent de la fente de guidage 15 dans la fente radiale 22 vers l'extérieur.Les masses centrifuges 10 s'appuient alors sur le tambour d'embrayage 8, après reprise du moteur d'entraînement ou de l'arbre-moteur 4, les masses centrifuges 10 restent basculées, par l'intermédiaire de la pièce d'entraînement 14 solidaire de l'arbre de transmission 4, les boulons d'entraînement 16 et par conséquent aussi les masses centrifuges de l'embrayage centrifuge sont entraînés au régime de l'arbre 4. Le tambour d'embrayage 8 étant maintenant entraîné, la poulie à gorge trapézoidale 5 tourne alors au régime de l'arbre de transmission 4 et l'entraînement du tambour de lavage s'effectue immédiatement par l'arbre de transmission 4, tandis que l'engrenage réducteur 5 est rattrapé par l'embrayage à roue libre dont il a été question précédemment. Selon les caractéristiques du moteur électrique utilisé, il peut être opportun de munir la sortie radiale 12 de la fente de guidage 15 des flancs obliques 18 représentés séparément dans la figure 3, stE de ce fait d'influencer la force de pression des masses centrifuges 10 sur les boulons de raccordement 16. La vitesse de rotation de l'arbre de transmission 4 peut, après la commutation prescrite, être égale à celle du moteur avant commutation, avec disposition appropriée de 1' embrayage centrifuge, le tambour de lavage étant directement entraîné par le moteur électrique, donc sans intervention du réducteur 2 et, par conséquent à un régime non réduit, c'est-àdire plus élevé.Il est également possible, après aroir colpmuté le moteur électrique sur le fonctionnement à deux pôles, de transiettre directement le couple de rotation de l'arbre de transmission 4, par l'embrayage centrifuge 2 à la poulie à gorge trapézoidale 5 et par conséquent au tambour de lavage, qui est alors entraîné à un régime encore plus élevé, qui peut servir par exemple à l'essorage. Le fonctionnement décrit précédemment peut aussi commencer par un fonctionnement à 2 pôles du moteur d'entraînement, la commutation, c'est-à-dire la libération de l'embrayage centrifuge 2 qui était primitivement bloqué pouvant intervenir par de brèves interruptions de l'entraînement. Mais il est également possible avec la même disposition de l'embrayage centrifuge, de passer du fonctionnement de lavage à 2 pôles simple ment au fonctionnement à 4 pôles du moteur, sans aucune interruption, directement au régime d'essorage correspondant au fonctionnement à 2 pôles du moteur électrique. Enfin, il est également possible, de disposer 1' embrayage centrifuge 2 de telle manière que le régime corresponde à celui du fonctionnement à 2 pôles du moteur électrique. La commutation en fonctionnement d'essorage sur 2 pôles peut alors être provoquée par une brève connexion du bobinage à 4 pôles du moteur électrique. Dans toutes les conditions de fonctionnement du mécanisme de commande, exposées ci-dessus avec passage à l'entraînement direct de la poulie à gorge , l'engrenage réducteur 3 auparavant efficace est dépassé par l'embrayage centrifuge 2 et l'accouplement à roue libre rompt la liaison entre l'engrenage réducteur 2 et l'arbre creux 6 qui porte la poulie à gorge 5. Le tableau ci-après expose les possibilités de commutation du moteur électrique d'entraînement et les possibilités de l'embrayage centrifuge delonflAvention, pour l'obtention de régimes de rotation différents de l'organe de sortie du mécanisme de commande pour l'entraînement du tambour de lavage. 1) Embrayage centrifuge pour essorXge en fonctionnement à 4 ou 2 pôles du moteur électrique. 1 - Fonctionnement Moteur électrique sans Passage direct de lavage à ou avec brève inter- essorage à 2 2 pôles ruption sur fonction- pôles nement à 4 pôles, donne essorage à 4 pôles (le moteur est freiné, le support de masse centrifuge rattrape l'arbre moteur, les mâchoires centrifuges sont libé rées). 2 - Fonctionnement Brève interruption Fonctionnement de lavage à 2 de l'entraînement du à 2 ou 4 pôles ou 4 poles moteur électrique (le du moteur élec support de masse cen- trique enclenché trifuge dépasse l'ar- donne fonction bre moteur, les mâ- nement dtesso- choires centrifuges rage à 2 ou 4 sont libérées). pôles. 2) Embrayage centrifuge pour essorage en fonctionnement à deux pôles du moteur électrique. 1 - Fonctionnement Brève connexion du Fonctionnement de lavage à 2 fonctionnement à 4 d'essorage à pôles pôles du moteur 2 pôles électrique, le moteur se trouve alors freiné du régime de rotation à 4 pôles, à un régime compris entre les régimes de fonctionnement à 4 et à 2 pôles, d'où relâchement des mâchoires centrifuges. La présente invention n'est pas limitée à la forme d'exécution représentée par les figures ;il est par exemple également possible de prévoir la poulie à gorge trapézoïdale disposée axialement à l'extérieur de l'embrayage centrifuge, la partie d'entraînement fixe est alors (vue en axe) montée avant le support de masse centrifuge ; à l'extrémité de 1' arbre 4, se trouve alors un palier fixe séparé, qui comprend la pièce d'entraînement et porte le support de masse centrifuge au moyen d'un coussinet séparé coaxial tournant. Dans ce cas, le tambour d'embrayage est monté sur l'arbre creux entraîné par l'engrenage réducteur par l'intermédiaire de l'embrayage à roue libre. De plus, d'autres conceptions de la pièce d' entraînement sur l'arbre central et des éléments d'entraîné nement, ainsi que des mâchoires centrifuges, sontpossibles sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Mécanisme de commande pour machines à laver à usage ménager pour entraînement par un moteur électrique à inversion de polarité pour au moins un régime de rotation de lavage et un régime d'essorage du tambour de lavage, pour lequel sont prévus un arbre d'entrée et un arbre de sortie ainsi que des éléments intermédiaires de réducteur de vitesses et d' embrayage centrifuge, ces derniers étant influençables par la force d'inertie, caractérisé en ce que l'élément influençant la force d'inertie agissant sur l'embrayage centrifuge se compose du support de masse centrifuge de l'embrayage centrifuge, lequel est monté tournant sur l'arbre d'entraînement mais bloqué en translation par rapport à cet arbre. 2. - Mécanisme de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement de l'embrayage centrifuge est coaxiale au support de masse centrifuge et est bloquée en rotation sur l'arbre d'entrainement. 3. - Mécanisme de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement bloquée en rotation de l'embrayage centrifuge comporte des moyens d'entraînement qui peuvent travailler conjointement avec des contre-pièces prévues sur les mâchoires centrifuges. 4. - Mécanisme de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement est en forme de disque Ot en ce que les entraîneurs pour les contre-pièces des mâchoires centrifuges sont conformées comme des fentes de guidage de direction périphérique dans la zone de bordure avec chacune une fente radiale de sortie Penagée sruétriquement. 5. - Mécanisme de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce què la pièce d'entraînement présente en son centre des saillies radiales presque en forme de tête de marteau, sur lesquelles sont prévues des deux côtés, des poches pour les contre-pièces des mâchoires centrifuges. 6. - Mécanisme de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que sont prévues sur les mâchoires centrituges des contre-pièces qui, fonctionnant conjointement avec la pièce d'entraînement sont en forme de bossage. 7. - Mécanisme de commande selon la revendication 3 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les contre-pièces d'entraînement prévues sur les mâchoires centrifuges sont constituées par des boulons faisant saillie latéralement et orientés axialement 8. - Mécanisme de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fentes de guidage prévues dans la zone de bordure de la pièce d' entraînement en forme de disque se rétrécissent aux extrémités qui sont en face l'une de l'autre. 9. - Mécanisme de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et la revendication 8, caractérisé en ce que la fente radiale d'échappement de la fente de guidage dans la pièce d'entraînement accuse une largeur à peu près double du diamètre du boulon à introduire dans la nasse centrituge. 10. - Mécanisa. de commande selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que la fente radiale d'échappement de la fente de guidage présente un élargissement de ses deux cotés, et est disposée radialement vers 11 extérieur, et colporte de ce fait des flancs obliques.