Brevet FR2167350A1 — publié le 19730824

La présente invention a pour objet un dispositif de vidange pour machine à laver et essorer sans cuve à tambour rotatif. On sait que les machines à laver et essorer de types courants sont pourvues d'un tambour rotatif à virole perforée, recevant le linge à laver et logé à l'intérieur d'une cuve statique étanche. Durant les phases de lavage et de rinçage, Liteau introduite dans la cuve pénètre dans le tambour, à travers ses perforations, et baigne le linge. Pendant l'essorage, la plus grande partie de l'eau retenue par ce linge s'en échappe, par centrifugation, à travers lesdites perforations, le tambour tournant à grande vitesse. Cet essorage s'effectue distinctement de la vidange à laquelle on procède préalablement. Ce genre de machine présente certains inconvénients majeurs le tambour perforé est une pièce couteuse et mécaniquement très fragile; de plus,Ia masse d'eau située entre la cuve et le tambour n'est pas active et entraîne, de ce fait, des dépenses superflues en chauffage et en détergents. On a donc été amené à concevoir d'autres machines, sans cuve, faisant notamment l'objet des brevets français No 1.181.176, 1.204.766 et 1.222.741 et qui, pourvues d'un tambour à surface latérale, ou virole, pleine et tronconique, s évasant vers son fond, ne présentent pas ces inconvénients. Dans ces machines, la vidange s'effectue par centrifugation et se termine par l'essorage proprement dit du linge. Dans celle décrite au brevet No 1.181.176, cette vidange s'effectue par l'intermédiaire de clapets répartis radialement à la périphérie du fond du tambour et s'ouvrant sous l'effet des efforts centrifuges développés par la rapide rotation du tambour, dont la vitesse tangentielle atteint alors environ 30 mètres/ seconde. Ces clapets évoluent à l'intérieur d'une gouttière circulaire statique qui collecte et évacue l'eau de vidange et d'essorage s'échappant des clapets.Cet agencement présente cependant l'inconvénient, rédhibitoire dans le cas d'eau de lavage bouillante, de ne pas garantir à cette évacuation une étanchéité parfaite au niveau du raccordement des bords de la gouttière statique avec les clapets mobiles. Dans les machines décrites aux brevets No 1.204.766 et 1.222.741, elles parfaitement étanches, les clapets sont remplacés par des conduits, solidaires du tambour et qui, derrière celui-ci, acheminent radialement l'eau de vidange vers l'arbre, creux, d'entralnement en rotation du tambour. La progression centripète de l'eau dans ces con duits étant contrariée par les effets centrifuges engendrés, lors de la phase de vidange et d'essorage, par la rotation rapide du tambour, il est nécessaire de créer une dépression compensatrice à l'intérieur de l'arbre creux , au moyen d'une pompe branchée sur la conduite d'évacuation d'eau, ce qui complique et renchérit notablement ce type de machine. Le dispositif selon l'invention, d'une conception nouvelle, particulièrement simple et efficace, remédie aux inconvénients qui viennent d'être évoqués. Il est caractérisé par le fait qu'il comprend, d'une part, solidaire et aménagée à l'arrière du tambour rotatif, contiguë et co-axiale à celui-ci dont elle forme le prolongement, une chambre d'évacuation cylindrique, d'un diamètre supérieur à celui du fond du tambour mais d'une profondeur sensiblement inférieure à celle dudit tambour, ainsi que, pratiquée à la périphérie dudit fond et faisant communiquer le tambour et la chambre, au moins une série d'orifices de faible ouverture ; et, d'autre part, solidaire du bâti de la machine et mettant en communication la chambre avec l'extérieur, un tube statique de vidange, pénétrant dans ladite chambre au moins à proximité de l'axe de rotation decelle-ci et venant, par un coude, se rabattre tangentiellement le long de la paroi cylindrique de la chambre, en épouser la courbure et présenter son ouverture dans le sens opposé à celui de rotation de la chambre ; le tout agencé de manière que , lors de la phase de vidange et d'essorage et sous l'effet de la rotation rapide de l'ensemble tambour-chambre, l'eau contenue dans le tambour et imprégnant le linge soit refoulée, par centrifugation à travers lesdits orifices, dans la chambre et y forme, contre sa paroi cylindrique, une masse liquide annulaire en mouvement rapide, happée par l'ouverture dudit tube qui l'achemine, sous l'effet de sa propre quantité de mouvement, vers l'extérieur et 1 'é- vacue progressivement de ladite chambre. Selon une forme préférée de réalisation du dispositif selon l'invention, celui-ci est en outre caractérisé par le fait que l'ouverture du tube de vidange à l'intérieur de la chambre d'évacuation est située sensiblement au point le plus bas ce celle-ci et qu'à l'extérieur, le tube se prolonge verticalement vers le bas jusqu'à un niveau inférieur à celui de ladite ouverture dans la chambre, pour former un syphon susceptible de s'amorcer et de procéder à la vidange statique de la chambre dès que le niveau de l'eau dans le tambour et dans la chambre dépasse celui du point le plus haut du tube. En variante, le dispositif selon l'invention peut être caractéri sé par le fait que lesdits orifices sont pourvus de clapets centrifuges formant valve et n'autorisant que pendant la phase de vidange et d'essorage le passage de l'eau, uniquement du tambour vers la chambre ; au moins une autre série d'orifices étant alors pratiquée dans le fond, plus près de son centre, pour permettre le passage de la vapeur dans le tambour. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et au dessin annexé qui se rapportent à une forme préférée de réalisation de celle-ci et à une variante de détail, citées à titre d'exemples non-limitatifs Au dessin - la figure 1 représente, pendant la phase de vidange et d'essorage, en coupe verticale axiale, une machine à laver et essorer équi- pée d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 montre l'intérieur de la chambre d'évacuation constituant l'un des éléments dudit dispositif, en section droite selon Il-Il de la figure 1, - la figure 3 représente, en section droite selon III-III de la figure 1, la partie postérieure du tambour de la machine représentée à cette figure 1, - la figure 4 montre, en coupe transversale agrandie, une partie de la machine représentée à la figure 1, selon une variante de réalisation. En se référant tout d'abord à la figure 1, la partie rotative de la machine à laver et essorer 1 comprend un tambour 2 prolongé, à sa partie postérieure, par une chambre 3, d'évacuation, fixée en bout d'un arbre creux 4 dans lequel s'ouvre cette chambre 3. Cet arbre creux 4 tourillonne en porte-à-faux dans le palier 5 du pilier central 6 de la machine par l'intermédiaire de roulements à billes 7,8. De l'autre côté du pilier 6, par rapport à la chambre 3, une roue 9, montée sur l'extrémité de l'arbre creux 4 opposée à celle qui débouche dans cette chambre 3, entraîne en rotation ledit arbre, la chambre 3 et le tambour 2 sous l'action d'une courroie de transmission 10 mue par la poulie 11 du moteur 12 de la machine. Outre le piler central 6, porté par le socle 13 de la machine, la partie statique de celle-ci comprend un noyau cylindrique 14, porté par un support coudé 15 fixé au pilier central 6 et disposé co-axialement à l'intérieur de l'arbre creux 4. Des bagues d'étanchéité 16 obturent l'espace annulaire compris entre l'arbre creux rotatif 4 et le noyau statique 14. Le tambour 2, dont la virole 17, tronconique, ne présente aucune perforation, est obturé à l'avant et de manière connue par une fenêtre étanche 18 dont l'ouverture permet d'y introduire le linge. Ce tambour est fermé à sa partie postérieure par un fond ou flasque 19 formant paroi de séparation entre le tambour proprement dit et la chambre 3. En se référant maintenant simultanément aux figures 1,2 et 3, le dispositif de vidange selon l'invention comprend tout d'abord la chambre 3 qui, dans la forme de réalisation représentée au dessin, vient d'une seule pièce avec le tambour 2 dont elle constitue le prolongement postérieur. Cette chambre d'évacuation, de forme cylindrique, contiguë et co-axiale au tambour 2 proprement dit, présente un diamètre supérieur à celui du fond 19 du tambour mais une profondeur inférieure à celle de ce dernier. Comme le montrent clairement les figures 1 et 3, la périphérie du fond 19 est percée d'au moins une série d'orifices 20, de faible ouverture, qui font communiquer le tambour 2 et la chambre 3. Le dispositif selon l'invention comprend, d'autre part, un tube statique 21, de vidange, serti dans le noyau cylindrique 14 et pénétrant dans la chambre 3, sensiblement au niveau de l'axe de rotation de celle-ci. Après un coude 22, dont la convexité est dirigée dans le sens de rotation de l'ensemble tambour 2 - chambre 3 (flèches 23 et 24 à la figure 1 et flèche 25 à la figure 2), ce tube 21 vient se rabattre tangentiellement le long de la paroi cylindrique de la chambre 3 en en épousant la courbure. I1 présente son ouverture 26 ovalisée, sensiblement au point le plus bas de la chambre 3, dirigée en sens contraire dudit sens de rotation.A l'extérieur, l'autre partie du tube 21, émergeant du noyau 14, se prolonge verticalement vers le bas selon un bras 27 s'ouvrant à un niveau 28 inférieur à celui de l'ouverture 26 dans la chambre 3, en vue de l'utilisation de ce tube en syphon. L'eau déversée par ce bras 27 est recueillie par une canalisation d'évacuation 29. Le noyau 14 est en outre traversé par quatre conduites 30,31,32 et 33 qui y sont serties et aboutissent dans la chambre 3. La conduite 30 y amène l'eau de lavage, additionnée de détergent , ou l'eau de rinçage ; la conduite 31 sert à mettre l'intérieur de la chambre 3 en communication avec l'extérieur pour le maintenir à la pression atmosphérique ; la conduite 32 permet, celle 31 étant alors fermée, d'y créer, au contraire une surpression par injection d'air comprimé. La dernière conduite, 33, achemine la vapeur qu'elle injecte dans le tambour 2 par son ouverture 34 disposée en regard des orifices 20. Pendant le lavage, l'eau additionnée de détergent remplit partiellement et au même niveau le tambour et la chambre qui communiquent par ces orifices 20. Si ce niveau vient à dépasser celui du tube 21 dans le noyau 14, le syphon formé par ce tube 21 s'amorce et vidange, sans essorage du linge, l'eau contenue dans le tambour 2 et la chambre 3. I1 peut en être de même pendant la phase de rinçage. Durant la phase de vidange et d'essorage, l'ensemble tambour 2 chambre 3 tourne à grande vitesse (environ 30 mètres/seconde à leur périphérie) et le linge 35 (figure 1) se plaque contre la virole 17 du tambour 2. Simultanément, l'eau contenue dans le tambour 2 (36) et la chambre 3(37) se répartit par centrifugation en couronne, tout le long de leurs périphéries, formant dans cette dernière (figure 2) une masse liquide annulaire 38, en mouvement rapide, happée par ltou- verture ovalisée 26 du tube 21 de vidange, dans lequel elle progresse, sous l'effet de sa propre quantité de mouvement, selon la flèche 39, pour être finalement éjectée , par le bras extérieur 27,dans la canalisation d'évacuation 29.L'essorage proprement dit du linge, c'est-à-dire l'extraction de l'eau qui l'imbibe,commence dès que,le niveau de la masse liquide annulaire 38 tombant en dessous de celui des orifices 20, toute l'eau libre du tambour soit passée, à travers ces orifices 20, dans la chambre 3. Dès cet instant, l'eau d'imprégnation du linge 35 s'en extrait et passe à son tour, à travers les orifices 20, dans la chambre 3. En variante,et pour éviter que le peu d'eau résiduelle qui ne peut être happée par l'ouverture ovalisée 26 du tube 21 et qui, à l'arrêt de la machine, ruisselle dans la chambre vers son point le plus bas, ne pénètre à travers les orifices 20 dans le tambour et y mouille le linge 35 essoré, il est possible, ainsi que le montre la figure 4, d'équiper ces orifices 20 de clapets centrifuges 40,formant valve et n'autorisant le passage de l'eau, pendant la phase de vidange et d'essorage, que du tambour 2 vers la chambre 3.Il est alors nécessaire de pratiquer dans le fond 19 une autre série d'orifices 41, répartis concentriquement aux précédents, à une plus faible distance de l'axe de rotation de l'ensemble tambour 2 - chambre 3, pour permettre le passage de l'eau (lavage et rinçage) et de la vapeur de chauffage,de la chambre 3 vers le tambour 2, et au niveau desquels est alors adaptée l'ouverture 34' de la conduite 33 d'arrivée devapeur. On notera que l'on peut aussi éviter cette pénétration de l'eau résiduelle dans le tambour 2 en insufflant de l'air comprimé à très basse pression dans ce tambour 2, à la fin de la phase d'essorage. Comme on l'a déjà indiqué, il est alors nécessaire d'obturer la conduite 31. Il est entendu que l'homme de l'art pourra apporter à la forme de réalisation décrite et représentée au dessin toutes modifications de forme ou de détail et remplacer certains des éléments du dispositif par des équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de vidange pour machine à laver et essorer sans cuve, à tambour rotatif, caractérisé par le fait qu'il comprend, d'une part, solidaire et aménagée à l'arrière du tambour rotatif, contiguë et co-axiale à celui-ci dont elle forme le prolongement, une chambre d'évacuation cylindrique, d'un diamètre supérieur à celui du fond du tambour mais d'une profondeur sensiblement inférieure à celle dudit tambour, ainsi que, pratiquée à la périphérie dudit fond et faisant communiquer le tambour et la chambre, au moins une série d'orifices de faible ouverture ; et, d'autre part, solidaire du bati de la machine et mettant en communication la chambre avec l'extérieur, un tube statique de vidange, pénétrant dans ladite chambre au moins à proximité de l'axe de rotation de celle-ci et venant, par un coude, se rabattre tangentiellement le long de-la paroi cylindrique de la chambre, en épouser la courbure et présenter son ouverture dans le sens opposé à celui de rotation de la chambre le tout agencé de manière que, lors de la phase de vidange et d'essorage et sous l'effet de la rotation rapide de l'ensemble tambourchambre, l'eau contenue dans le tambour et imprégnant le linge soit refoulée, par centrifugation à travers lesdits orifices, dans la chambre et y forme, contre sa paroi cylindrique, une masse liquide annulaire en mouvement rapide, happée par l'ouverture dudit tube qui l'achemine, sous l'effet de sa propre quantité de mouvement, vers l'extérieur et l'évacue progressivement de ladite chambre. 2. Dispositif de vidange, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ouverture (26) du tube (21) de vidange à l'intérieur de la chambre (3) d'évacuation est située sensiblement au point le plus bas de celle-ci et qu'à l'extérieur, le tube (21) se prolonge verticalement vers le bas jusqu'à un niveau (28) inférieur à celui de ladite ouverture (26) dans la chambre (3), pour former un syphon susceptible de s'amorcer et de procéder à la vidange statique de la chambre (3) dès que le niveau de l'eau dans le tambour (2) et dans la chambre (3) dépasse celui du point le plus haut du tube (21). 3. Dispositif de vidange, selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits orifices (20) sont pourvus de clapets centrifuges (40) formant valve et n'autorisant que pendant la phase de vidange et d'essorage le passage de l'eau, uniquement du tambour (2) vers la chambre (3) ; au moins une autre série d'orifices (42) étant alors pratiquée dans le fond (19), plus près de son centre, pour permettre le passage de la vapeur dans le tambour (2).