Brevet FR2247187A1 — publié le 19750509

La présente invention concerne les aspirateurs électriques, et, plus particulièrement, les aspirateurs électriques du type comprenant un corps présentant une entrée et une sortie d'air et dans lequel sont montés d'une part un moteur électrique comportant un stator et un rotor entrainant une ou plusieurs turbines, d'autre part un filtre de forme générale constante interposé entre l'entrée et la sortie d'air. Dans les aspirateurs connus de ce type, le filtre se présentant sous la forme d'un sac- ou d'un ensemble compact plissé "en accordéon11 du type utilisé dans les carburateurs d'automobiles, et réalisé en papier ou en tissu renforcé par des nervures en matière plastique, est fixé soit sur l'entrée ou sur la sortie d'air, soit sur le stator. Ces aspirateurs connus présentent l'inconvénient suivant: la trame du filtre, en papier ou en tissu, absorbe rapidement, en fonctionnement, une quantité de poussière fine suffisante pour colmater la quasi-totalité de la surface utile de ce filtre. Il s'ensuit que, alors que le remplissage du filtre est très incomplet (de l'ordre par exemple de la moitié), la dépression produite par la ou les turbines devient insuffisante pour assurer la poursuite de l'aspiration. Il est par conséquent nécessaire de changer ou de vider très souvent le filtre. L'invention a pour but de supprimer cet inconvénient,en fournissant un aspirateur dans lequel est prévu un dispositif de décolmatage du filtre. A cet effet, l'invention a pour objet un aspirateur du type précité, caractérisé en ce que le stator est monté librement rotatif sur des paliers solidaires du corps et en ce qu'il est prévu des organes agitant le filtre lorsque le stator tourne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 est une vue partielle, schématiquè et partiellement en coupe, d'un aspirateur suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue analogue d'un second mode de réalisation de l'invention; la Fig. 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un détail de construction de l'aspirateur de la Fig. 1; la Fig. 4 est une vue analogue aux Fig. 1 et 2 montrant une variante- de réalisation de l'aspirateur de la Fig. 2. L'aspirateur représenté à la Fig. 1 comprend un corps 1 en matière plastique délimitant une cavité de forme générale cylindrique séparée en deux chambres 2 et 3 par une cloison transversale 4 munie d'un orifice 5, un groupe électrique d'aspiration G, disposé en majeure partie dans la chambre 3, et un filtre F disposé entièrement dans la chambre 2. Cette chambre 2 présente à son extrémité (non représentée) une entrée d'air sur laquelle peut être branché un tube, et la chambre 3 présente à son extrémité opposée une sortie d'air 3a. Le groupe électrique d'aspiration G comprend un moteur électrique de type connu composé d'un stator 6 ren frimant un rotor . Le stator 6 comprend une première extrémité cylindrique 7 de petit diamètre, une partie cylindrique centrale 8, de plus grand diamètre, dans laquelle est logé le rotor, et une seconde partie d'extrémité 9, de plus grand diamètre, contenant une ou plusieurs turbines entraînées par le rotor. Sur une partie tronconique 1O reliant les parties cylindriques 7 et 8 font saillie, comme connu, des balais 11 d'alimentation du rotor. Comme représenté en détail à la Fig. 3, la partie cylindrique 7 du stator est solidaire,par ltntermédiaire de vis 12 non situées dans le plan de la figure, de la piste de roulement extérieure 13a d'un roulement à billes dont la piste de roulement intérieure 13b est fixée, au moyen d'un boulon 14 et d'un écrou 15, à la paroi d'une extrémité 16 du corps 1. Les supports des deux pistes de roulement 13a et 13b portent, parallèles et en regard l'une de l'autre, deux collerettes radiales, respectivement.l7 et 17b La collerette 17b porte, sur sa face tournée vers la collerette 17a, deux pistes métalliques concentriques, l'une 18 exté- rieure et l'autre 19 intérieure.Chacune de ces pistes est connectée, par l'intermédiaire de contacts 20 et 21 et de fils conducteurs 26a et 21a respectifs, aux bornes du secteur. La collerette 17a porte deux contacts 22 et 23 s'appuyant légèrement sur chacune des pistes 18 et 19. Des fils électriques 24 et 25 partent de chacun de ces contacts 22 et 23 pour assurer l'alimentation en courant électrique du moteur. L'extrémité 9 de grand diamètre du stator 6 est de diamètre très légèrement inférieur à l'orifice 5 de la cloison 4, et I fait saillie dans la chambre 2, coaxialement à l'ouverture 5. Elle porte d'autre part, sur sa périphérie, et dans la chambre 3, une première piste de roulement 26 d'un second roulement à billes dont la piste de roulement extéreure 27 est fixée sur la face de la cloison 4 tournée vers la chambre 3. Une chicane annulaire 28, prévue entre ce second roulement à billes et la cloison 4, est partiellement obstruée par une membrane radiale souple 29 Sur la face d'extrémité du stator qui se trouve dans la chambre 2, et coaxialement au reste du stator, est fixée une plaque 30, en forme de cauronne circulaire, qui porte deux raclettes souples radiales 31 diamétralement opposées et s'étendant dans le sens axial en s'éloignant de la cloison 4. Le filtre F, dont l'ouverture est fixée autour de l'ouverture d'entrée d'air du corps, est constitué par un sac en tissu renforcé sur son fond et sur sa paroi latérale par des nervures en matière plastique lui permettant de garder une forme à peu près constante et cylindrique et de rester dans l'axe de l'appareil quel que soit son état de remplissage et la position de l'aspirateur. La longueur de ce sac est telle que quatre plaquettes radiales 32 en matière plastique, en saillie extérieure sur son fond 33, soient intercalées entre les raclettes souples 31. Le fonctionnement de l'aspirateur ainsi décrit est le suivant Lorsque l'on met en marche le moteur, le rotor passe très rapidement d'une vitesse angulaire nulle à une vitesse angulaire très élevée, de l'ordre de 30.000 t/mn par exemple. Par réaction, le stator 6 commence à tourner en sens inverse, en entrainant dans son mouvement la plaque 30 et les raclettes 31. Ce mouvement du stator est rendu possible par son montage sur deux roulements à billes, et il a pour effet un déplacement relatif des raclettes 31 par rapport aux plaquettes 32 du filtre fixe F, ces raclettes venant cogner successivement ces plaquettes 32. Il en résulte une agitation du fond 33 du sac, ce qui expulse les fines particules de poussière retenues dans la trame du sac au cours de l'usage précédent de lspirateur, restituant ainsi à ce sac, pour la nouvelle utilisation; la totalité de sa surface utile. L'étanchéité entre les deux chambres est assurée par la membrane annulaire souple 29, qui prend appui, dès que la dépression dans la chambre 2 est sensible , sur la paroi de la chicane 28 la plus proche de la cloison 4. I1 est à noter que le frottement de cette membrane 29 sur cette paroi de la chicane 28 est pratiquement négligeable devant les frottements produits par les deux roule- - ments à billes, eux-mêmes très faibles. Lorsque le rotor a atteint sa vitesse de régime, le stator arrête sa rotation, en pratique après quelques tours, et n'a aucune tendance à repartir dans l'autre sens, grace à l'effet gyroscopique. Dans le mode de réalisation représenté à la Fig. 2,le corps 1 de l'aspirateur, la chambre 3 ainsi que la totalité du groupe d'aspiration G sont identiques et disposés de la même façon que dans l'appareil de la Fig. 1. Cependant, le filtre F de la Fig. 1 est représenté par un-filtre F' en papier plissé "en accordeon", de forme générale cylindrique, du type des filtres utilisés dans les carburateurs d'automobile. Un tel filtre F', malgré son encombrement très réduit, présente grâce à ses nombreux plis une surface utile équivalente au sac F. L'entrée d'air se fait par la surface latérale du filtre, vers l'intérieur, et la sortie d'air se fait axialement. Le filtre F' est de diamètre sensiblement égal à celui de la partie cylindrique 9 du stator, et il est fixé sur la face d'extrémitéde cette dernière. Réparties autour du filtre F', et fixées sur la paroi intérieure du corps 1, des tiges radiales 34, dirigées vers l'intérieur, portent à leurs extrémités intérieures des raclettes 35 en un matériau souple et deforme générale rectangulaire, dont les bords intérieurs libres, parallèles à l'axe de l'appareil, se trouvent au contact de la surface latérale du filtre F'. Lorsque le moteur est mis en marche,le stator, comme précédemment, se met à tourner, entraînant cette fois dans sa rotation l'ensemble du filtre F'. Le frottement de la paroi latérale 'de ce dernier sur les raclettes 35 débarrasse le filtre, ou du moins une partiedu filtre, des poussières fines qui tendent à-le colmater. Dans ce mode de réalisation, la surface atteinte par les raclettes peut être relativement plus importante que dans le cas précédent, et la force centrifuge qui s'applique sur les particules de poussière aide au décolmatage. Cependant, dans les deux modes de ré ~ prece- demment décrits, le décolmatage du filtre ne peut s'opérer qu'au démarrage du. moteur, ce qui suppose une intervention de l'utilisateur pour arrêter et puis remettre en marche le moteur à chaque fois qu'il constate une baisse de l'efficacité de son aspirateur. La Fig. 4 représente, appliqué au mode de réalisation de la Fig. 2, un dispositif permettant l'arrêt et le redémarrage automatiques du moteur dans un tel cas: un contact 36 à dépression, ne fonctionnant que lorsque le rotor tourne à sa- vitesse de régime, mesure la pression existant dans la chambre 2. Lorsque la dépression dans cette chambre 2 devient inférieure à une valeur prédéterminée, il interrompt, par l'intermédiaire d'un interrupteur -temporisateur 37, l'alimentation en courant du moteur.Le rotor ralentit alors, et, au boutd'un intervalle de temps calculé de telle sorte que le rotor ait atteint une vitesse angulaire presque nulle, en tout cas inférieure à une valeur prédéterminée, l'alimentation du moteur est rétablie,ce qui provoque un nouveau mouvement de rotation du stator et une nouvelle action de décolmatage. Le même cycle peut se reproduire autant de fois qu'il est nécessaire pour assurer un décolmatage satisfaisant du filtre. On peut étendre un tel dispositif au cas d'un filtre à sac, mais le contact 36 doit alors interrompre l'alimentation du moteur lorsque la dépression dans la chambre 2 dépasse une valeur prédé- terminée, comme il est évident pour l'homme de l'art. On comprend que le sac peut être fixé au stator et qu'inversement le filtre plissé F' peut être fixé à entrée d'air de l'aspirateur. De plus, l'un quelconque de ces deux filtres peut être fixé à la sortie de l'appareil, comme dans les aspirateurs du type seau. Dans toutes ces variantes, la disposition judicieuse des raclettes sera aisément déterminée par l'homme de l'art.De même, tout dispositif d'agitation approprié du sac fonctionnant lorsque le stator tourne peut remplacer les raclettes représentées. En particulier, pour les modes de réalisation à filtre fixe, on peut utiliser par exemple des peignes, des cames ou des ensembles bielle-manivelle. - REV33NPICARrONS 1.- Aspirateur électrique, du type comprenant un corps présentant une entrée et une sortie d'air et dans lequel sont montés d'une part un moteur électrique comportant un stator et un rotor entraînant une ou plusieurs turbines, d'autre part un filtre de forme générale constante interposé entre l'entrée et la sortie d'air, caractérisé en ce que le stator (6) est monté librement rotatif sur des paliers (13a-13b, 26-27) solidaires du corps (1) et en ce qu'il est prévu des organes (31, 35) agitant le filtre (F, F') lorsque le stator tourne. 2.- Aspirateur suivant la revendication 1, caracté risé en ce que le filtre (F) est fixé au corps (1) et en ce que lesdits organes comprennent des raclettes souples (31) fixées sur le stator (6) et dont les bords libres coopèrent avec des parties (32) du filtre 3.- Aspirateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre (F') est fixé au stator (6) et en ce que lesdits organes comprennent des raclettes souples (35) fixées sur le corps (1) et dont les bords libres sont au contacr de parties du filtre. 4.- Aspirateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits paliers (13a-13b,26-27) sont des roulements à billes. 5.- Aspirateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (36) pour couper l'alimentation du moteur en courant électrique lorsque, en fonctionnement, la dépression provoquant l'aspiration devient inférieure à une valeur prédéterminée. 6.- Aspirateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est en outre prévu des moyens (37) pour rétablir l'alimentation en courant du moteur lorsque la vitesse de rotation du rotor de ce dernier devient-inférieure à une vitesse prédéterminée. 7.- Aspirateur suivant la revendication 6,caracté- risé en ce que les moyens (37) pour rétablir le courant comprennent un temporisateur. 8.- Aspirateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le filtre (F) est un sac en tissu renforcé de nervures en matière plastique. 9.- Aspirateur suivant la revendication 8, caracté- risé en ce que lesdites parties (32) du filtre (F) sont des plaquettes en matière plastique disposéesradialement et en saillie axiale vers ltexterieur sur le fond (33) du filtre. 10.- Aspirateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le filtre(F') est un filtre cylindrique plissé en papier.