Brevet FR2261430A1 — publié le 19750912

La présente invention est relative aux transducteurs transformant le couple de rotation d'un arbre en forces do pression d'un fluide. La porte d'une machine à laver le linge doit être verrouillée quand le tambour tourne ou quand l'eau atteint un certain niveau. Après l'arrêt de la machine, le tambour continue à tourner par inertie pendant un temps variable Les verrous classiques prévoient une attente de sécurité après lsarret de la machine par un temporisateur électrique fragile vt compliqué. La ménagère attend souvent une minute avant de pouvoir ouvrir la porte, quand bien meme le tambour est déjà arrenté. On a déjà proposé de remplacer le circuit électrique par une aube sur l'arbre du tambour. Lorsque l'arbre tourne, la surpression communiquée à un fluide parcourant l'aube est mise à profit pour pousser un loquet de verrouillage. fie dispositif est peu sur. La surpression n'est efficace que pour une vitesse de rotation suffisante du tambour. Le dispositif impose un sens de rotation au tambour. L'invention remédié à ces inconvénients par un transducteur mécanique, sûr, simple et n'imposant aucune contrainte au sens de rotation. Grâce à l'invention, le hublot d'une machine à laver se verrouille et se déverrouille automatiquement en moins de cinq secondes, voir en une seconde, soit pratiquement en même temps que la mise en rotation du tambour ou son arrêt. Le transducteur suivant l'invention comprend une pompe à membrane vibrante et un dispositif déplaçant la membrane par un mouvement de tr nslation alternatif de l'une de ses pièces en reponse à son entrainement en rotation par l'arbre. Suivant un mode de réalisation, ladite pièce est accouplée mécaniquement à un manchon, solidaire de l'arbre en rotation mais libre en translation le long de ce dernier, comportant un teuton radial guidé par une rainure sans fin, entourant l'arbre et à plan de symétrie incliné par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre. On évite tout frottement et donc toute usure quand ladi pièce est un aimant disposé en regard d'un autre aimant fixé en bout d'arbre, les axes d'aimantation des deux aimants étant perpendiculaires à l'axe de l'arbre. Pour éviter tout retard dans le mouvement alternatif, le dispositif comporte un séparateur empêchant les deux aimants de venir au contact l'un de l'autre. La pompe refoule le fluide par saccades. La pression à ltentrée du tuyau de refoulement varie périodiquement. Mais à la sortie, cette pression s'égalise davantage en raison des pertes de charge et du phénomène cumulatif dû au fonctionnement alternatif rapide de la pompe. On peut amortir encore davantage ces variations de pression par un amortisseur en aval de la pompe. Un amortisseur simple à fabriquer consiste en une chambre délimitée par une membrane et munie d'une ouverture reliée à la sortie de la pompe et d'un trou d'évent.La variation de volume de la chambre et donc de pression du fluide qui s'y trouve, ainsi que la variation résultante de débit dans le trou d'évent compensent les variations de débit à l'entrée de la chambre, d'autant mieux que le volume de celle-ci est assez petit par rapport au volume de fluide refoulé chaque fois par la pompe (ou volume de prise). Cette pression à peu près constante qui s'exerce sur la membrane de l'amortisseur ou sur tout autre organe, est mise à profit pour pousser un loquet de verrouillage de la porte d'un appareil électroménager incorporant l'arbre. Pour une machine dont on verrouille la porte tant qu'un niveau de liquide se trouve au-dessus d'un niveau donné, un entonnoir renversé est plongé partiellement dans le liquide. Son sommet est relié à une seconde chambre délimitée par une membrane à laquelle est fixée un doigt de verrouillage. Ce doigt est sur le trajet du loquet et peut se déplacer dans le même sens que celuici. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : les figures 1 et 3 sont des schémas en coupe d'une partie de machine à laver suivant l'invention, les figures 2 et 4 sont des vues suivant les lignes Il-Il et IV-IV des figures 1 et 3 respectivement, et la figure 5 est un schéma partiel d'un dispositif de verrouillage. Aux figures 1 et 2, le moteur 1 de l'arbre 2 du tambour d'une machine à laver le linge est protégé par un capot 3. L'arbre 2 fait saillie à l'extérieur du capot 3. Sur le tronçon extérieur de l'arbre 2 est calé un manchon 4 dont les joues 5 radiales portent en bout d'arbre un aimant 6 à axe d'aimantation perpendiculaire à l'arbre 2. Une enveloppe 7 coaxiale au manchon 4 est rivetée an 8 au capot 1. Flle retient par un épaulement 9 un boîtier 1C. Les extremités, éloignées du capot3 , du boiter 10 et de l'enveloppe 7 pincent entre elles une membrane Il élastique qui s'étend en retard de l'aimant 6. Cette membrane porte en son centre un aimant 12 fixé par exemple par collage. Les axes d'aimantation des aimants 6, 12 sont dans des plans parallèles. Un bossage 13 du postier ou séparateur sert de cale et maintien le boîtier 10, et donc l'aimant 12, à distance, suivant l'axe de l'arbre 2, de l'aimant 6. La membrane 11 délimite avec le fond 14 de l'envelu-ppe, percé d'une ouverture 15, une chambre 16 formant pompe vibrçnte. A une ouverture 17 latérale de sortie de la chambre 16 est raccordé un tuyau 18 coudé dont l'autre extromité débouche dans une chambre 19 servant d'amortisseur. Des clapets unidirectionnels ferment les ouvertures 15 et 17. La chambre 19 est délimitée par une boite 2C percée d'un trou 21 d'évent et par une membrane 22 souple et élcs- tique. Sur la paroi extérieure de la membrane 22 est collé un lo quet 23 de verrouillage de la porte de la machine à laver. La machine fonctionne de la manière suivante. La machine est arrentée. Le loquet 23 est en position basse. Les deux aimants sont, par exemple, en la position la plus proche l'un de l'autre. On met-le moteur en marche, il entraîne le manchon 4 et donc l'aimant 6 en rotation. Pour une rotation d'un demi-tour, les pâles nord des aimants 6 et 12 viennent en regard L'aimant 12 est repoussé de l'aimant 6. Il déplace la membrane 11, ce qui diminue le volume de la chambre 16. L'air qui s'y trouve en est expulsé par l'ouverture 17 et arrive, sous pression, par le conduit 18 dans la chambre 19. L'air repousse ia membrane 22 d'autant mieux que le volume de la chambre 19 est faible par rapport à la quantité d'air qui y arrive. La membrane 22 pousse le loquet 23 vers le haut, qui prend la position indiquée en tirets, ce qui verrouille la port de la machine. Mais déjà l'aimant 6 a poursuivi sa rotation. Il attire à nouveau l'aimant 12, ce qui tend la membrane 11. Le volume de la chambre 16 augmente. Il s'y crée une dépression qui provoque une aspiration d'air dans la chambre 16 par l'ouverture 5. rependant la pression dans la chambre 19 s'abaisse, notamment par la fuite d'air par le trou 21. Mais cet abaissement est relativement lent. La pression reste suffisante pour maintenir le loquet 23 en position haute jusqu a ce que l'aimant 6 repousse à nouveau l'aimant 12 et envoie ainsi une nouvelle quantité d'air dans la chambre 19. Aux figures 3 et 4, le manchon 4 est entraîné en rotation par l'arbre 2, mais libre de se dsplccr an translation le long de cet arbre 2. Il comporte un toton 2 qui parcourt une rainure 25 sans fin ménagee sur la paroi interne de l'enveloppe. Comme le plan de symétrie de la rainure 25 est incliné par rapport à un plan perpendiculaire à l'arbre 2, le manchon 4 se meut suivant un mouvement alternatif de translation le long de l'arbre 2. Il est attelé à une pièce 27 solidaire de la membrane il laquelle est pincée entre l'enveloppe 7 et un chapeau 28. Le chapeau 28 est riveté en 29 à l'enveloppe 7. Il forme la chambre 16 avec la membrane 11. A la figure 5, un entonnoir 30 renversé est plongé partiellement dans un bain de liquide. Son col 31 est relié par un conduit 32 à une chambre 33 dont l'une des parois est formée par une membrane 34. A cette membrane A est fixé un doigt 35 de verrouillage. Ce doîgt 35 est repoussé vers le haut à l'encontre d'un ressort 36 par le loquet 23 quand celui-ci est repoussé par sa membrane 22. Lorsque le niveau du liquide augmente trop, l'air emprisonnée dans la chambre 33, le conduit 32 et l'entonnoir 30 est comprimé. Il tend la membrane 34, ce qui pousse le doigt 35 vers le haut et verrouille la porte de la machine. Quand l'arbre 2 tourne, le loquet 2z pousse le doigt 35, ce qui verrouille la porte. REVENDICATIONS 1. Transducteur transformant le couple de rotation d'un arbre en une pression de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe à membrane vibrante et un dispositif déplaçant la membrane par un mouvement de translation alternatif de l'une de ses pièces en réponse à son entrainement en rotation par l'arbre 2. Transducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce est un aimant disposé en regard d'un autre aimant fixé en bout d'arbre, les axes d'aimantation des deux aimants étant perpendiculaires à l'axe de l'arbre. 3. Transducteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif comporte un séparateur empêchant les deux aimants de venir au contact l'un de l'autre. 4. Transducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce est accouplée mécaniquement à un manchon, solidaire de l'arbre en rotation mais libre en translation le long de ce dernier, comportant un téton radial guidé par une rainure sans fin, entourant l'arbre et à plan de symétrie incliné par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre. 5. Transducteur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un amortisseur de la pression du fluide en aval de la pompe. 6. Transducteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'amortisseur comprend une chambre délimitée par ure membrane et munie d'une ouverture reliée à la sortie de la pompe et d'un trou d'évent. 7. Transducteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le trou d'évent a des dimensions inférieures à celles de l'ouverture et le volume de la chambre est inférieure au volume de prise de la pompe. 8. Transducteur suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un ressort contrarie la mise sous tension de la membrane. 9. Appareil électroménager, notamment machine à laver, comportant une porte verrouillée lorsqu'un arbre tourne, caractérisé en ce qu'il comprend un transducteur suivant l'une des revendications 5 à 8, un loquet de verrouillage étant lié à la membrane de la chambre pour verrouiller la porte.