Brevet FR2311883A1 — publié le 19761217

L'invention concerne un procédé pour laver et essorer le linge, et concerne également une machine pour mettre en oeuvre ce procédé, ladite machine est du type dans lequel le tambour, dont l'axe est pratiquement horizontal, est enfermé dans une cuve supportée élastiquement par rapport à la carrosserie de la machine, et est commandé par un moteur électrique à courant continu par l'intermédiaire d'éléments établissant un rapport de transmission constant, ledit moteur étant alimenté depuis le réseau par l'intermédiaire d'un pont redresseur. Lorsque le tambour d'une machine à laver est accéléré pour passer de la vitesse de lavage à la vitesse d'essorage, des instabilités peuvent se produire. La cuve peut par exemple buter contre d'autres parties de la machine, une autre possibilité étant que la machine se déplace sur le sol. Ces phénomènes sont dûs à la répartition irrégulière des différentes pièces de linge dans le tambour, cette rénartition étant fonction d'une série de facteurs comme le poids des pièces de linge et de la carrosserie de la machine, le système de suspension de la cuve par rapport à la-carrosserie, l'accélération du moteur et son couple, etc. Dans le but d'améliorer la stabilité de fonctionnement de la machine, on a préconisé différents expédients qui se rapportent au procédé de lavage et d'essorage. Dans le cas où il s'agit dtappareils ménagers électriques légers, c'èst-à-dire des appareils qui sont uili sés par une clientèle nombreuse, lesdits expédients doivent être efficaces et peu coûteux, permettre une grande sûreté de fonctionnement et consister si possible en des éléments de petites dimensions. Il est, déjà connu du brevet italien X 8959961 que l'accélération du tambour jusqu a sa vitesse essorage débute à partir d'lme vitesse dite d'équilibrage qui est environ égale au double de la vitesse de lavage, alors que l'évacua- tion de l'eau de la cuve w esl9fflxrtinZevitesse d'équilibrage. Ce procédé nécessite l'emploi d'un moteur à couple relativement élevé. (étant donné que la résistance du tambour dans la cuve pleine d'eau signifie que le couple de réaction, susceptible de se produire, est élevé). En outre, les composants électroniques qui contrôlent le fonctionnement du moteur, en commençant avec les composants qui forment le pont redresseur d'alimentation, doivent être largement dimensionnés. Par conséquent, le prix de revient de la machine dans laquelle est utilisé ledit système est relativement élevé. Un autre procédé est connu du brevet britannique No 1266691, dans lequel un 'commutateur normalement ouvert coopère avec les organes pour suspendre la cuve par rapport à la carrosserie de la machine à laver. Si à la vitesse d'essorrage du tambour, celui-ci est fortement déséquilibré, ledit commutateur se ferme tandis que par l'emploi de composants de circuit adéquats, le commutateur impose au tambour de reprendre sa vitesse de lavage jusqu'à l'instant où les différentes pièces de linge sont réparties uniformément à l'intérieur du tambour, le commutateur commande alors de nouveau l'accélération du tambour jusqu'à sa vitesse d'essorrage. Ce deuxième système a deux inconvénients, spécialement du point de vue de la sûreté de fonctionnement.En premier lieu, le contrôle du déséquilibre est effectué lorsque le tambour a déjà atteint sa vitesse d'essorage, et c'est pourquoi les pièces de linge restent toujours l'attachées" aux parois du tambour Même si le tambour reprend sa vitesse de lavage, les pièces de linge ne se détachént pas de la paroi du tambour, de sorte que ces pièces ne sont pas mieux réparties et cela, aussi longtemps que les pièces de linge ne sont pas mouillées de nouveau.Le deuxième inconvénient dudit système est que le commutateur qui contrôle le déséquilibre est un moyen électromécanique qui, pour fonctionner de façon certaine nécessite des assemblages et calibrages compliqués et précis, ce qui ne vont pas de pair avec l'emploi d'appareils électriques ménagers peu coûteux, spécialement dans le cas où après avoir déjà fonctionné, ceux-ci doivent subir des réparations. Un objet de la présente invention est de procurer un nouveau procédé de lavage et d'essorage de pièces de linge suivant lequel le contrôle du déséquilibre et la correction éventuelle de ce déséquilibre sont effectués avec une sureté maximale et moyennant des frais réduits. Un autre objet de l'invention est de procurer une nouvelle machine à laver qui fonctionne conformément au procédé décrit -ci-dessus. Au cours du procédé conforme à l'invention, le contrôle du déséquilibre du tambour est effectué par la mesure d'une valeur caractéristique variable de l'entraînement du tambour, cette mesure étant offectuée lorsque le taqmbour atteint une vitesse prédéterminée entre la vitesse de lavage o a vitesse d'essorage. L'avantage le plus important obtenu par la mise en oeuvre au procédé décrit ci-dessus est que l'essorarre a lieu seulement après que dans le tambour, les piéces de linge sont réparties de faron à ne pas donner lieu à un déséquilibre. Par conséquent, le risque d'un endommagement de la machine dû à l'essorage lorsque celui-ci a lieu en présence d'un tambour non équilibré à cause de la mauvaise répartition des pièces de linge dans le tambour, est complètement éliminé. Un autre avantage est que le contrôle du déséquilibre, ce contrôle étant effectué par la mesure d'une valeur caractéristique variable de l'entraînement du tambour (de préférence l'intensité du courant passant par ce moteur), est très efficace. Encore un autre avantage est que ledit contrôle est effectué par l'emploi de composants électriques simples peu coûteux qui éventuellement neuvent se trouver dans ce que l'on appelle la "boîte noire" de l'appareil, boîte dans laquelle se trouve également le module de contrôle du moteur. En autre avantage est que ce système de contrôle du déséquilibre peut être appliqué à des machines de lavage et d'essorage dont les caractéristiques de construction et de fonctionnein-ent diffèrent d'une machine 2 ' autre, car exemple des machines changées par le des@us ou chargées latéralement, les vitesses d'essorage de ces machines étant égales à ?5 ou à 1000 tours 7 la minute. A cet égard, la valeur de la caractéristique électrique du moteur, utilisée comme mesure du déséquilibre maximale admissible est prédéterminée exactement sur la base desdites caractéristiques de construction et de fonctionnement, et est ajustée par une opération simple au cours de la fabrication et/ou de l'assemblage de la machine. ma description suivante, en regard des dessins annees, le tout donné à titre d'exemple, lera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en plan schématique d'une machine de lavage et d'essorage conforme a l'invention. La figure 2 est un schéma synoptique du système utilisé pour le contrôle e du déséquilibre de la cuve de la machine La figure 3 illustre le fonctionnement de la machine sous deux conditions différentes (diagramme X et diagramme -Y-) qui seront décrites ci-acres.. Tes figures 4 et 5 illustrent le comportement de l'intensité du courant t traversant le moteur dans les condi- tions se rapportant aux diagrammes X et Y de la figure 3. Sur la figure 1, une cuve 1 est suspendue élastiquement par rapport à la carrosserie 2 à l'aide de ressorts 3 et d'amortisseurs 4. La cuve 1 contient un tambour 5 dont l'axe est pratiquement horizontal et oui est commandé par un moteur électrique à courant continu 6 par l'intermédiaire d'éléments conventionnels (non représentés) établissant un ra.pport de transmission constant.Pour la simplicité de la figure 1, on n'a cas représenté les autres parties de la machine, étant donné ne ces parties sont suffisamment connues et de type entièrement conventionnel. (pompe d'évacuation, élément pour le chauffage de l'eau de lavage, minuterie de programmation, porte de chargement, etc.). Le diagramme syno-ptique de la figure 2 per- met de se rendre conte que le moteur à courant continu M oui commande le tambour de la machine est contrôle par un module CM auquel arrive le courant alternatif. du réseau pour redressement par un pont de redressement connu.Le courant qui passe par le motetir est alors amené à traverser un filtre passe-bas F, ensuite une bascule ll et finalement le système de contrôle pro- prement dit s. A partir de ce système S, il est émis des signaux qui atteignent le moteur N par l'intermédiaire du module CM, et qui définissent les opérations qui suivent le dernier rinçage au cours du cycle de fonctionnement de la machine en question. Sur la base des fonctions devant être assurées car le système S et qui seront grécisées dans ce qui suit, ce système S peut être construit d'une manière connue par l'homme de métier. A noter que le terme "bascule" utilisé ci-dessus Indique un circuit dans lequel un signal de courant continu qui sur l'entrée dépasse une valeur prédéterminée ou une valeur ajustée esttransformé en un signal de sortie à valeur constante, et ensuite amplifié. Il est facile lorsque le système de con trôle S et la bascule g sont construits sous la forme de circuits intégrés qui sont introduits dans ce que l'on appelle la boite noire" de la machine. La machine à laver et à essorer conforme à l'invention fonctionne de la façon suivante. On se réfèrera ci-après uniquement à la répartition des pièces de linge et à l'opération d'essorage qui commence après que la cuve ait été vidée de son eau du dernier rinçage. En fait, cela constitue l'opération concernée direc tement par la présente invention. Ta figure 3 est un diagramme qui en fonction du temps (abscisses) donne la vitesse de tambour en tours par minute (ordonnées), ce diagramme montrant deux courbes de comportement différent indiquées par X et Y, la référence X se référant au cas ou il n'y a pas de déséquilibre de cuve cependant que la référence Y se réfère au cas où le déséquilibre de cuve initial est éliminé par une meilleure répartition des pièces de linge dans le tambour. Cette meilleure répartition résulte de la mise en oeuvre du procédé indiqué par l1invention. L'opération mentionnée ci-dessus comporte une rotation initiale du tambour (pour une durée ta depuis l'instant 0 considéré comme l'instant de démarrage) à la vitesse de lavage ne dans le sens de rotation suivant lequel a lieu l'essorage. Après l'écoulement de la durée ta, le tambour est amené à la vitesse de répartition et de mesure nc. lia valeur exacte de cette vitesse doit être calculée par rapport aux caractéristiques de la machine, ces caractéristiques tenant compte de deux exigences contradictoires. lia vitesse nc doit être plus élevée que la vitesse périphérique nd des objets de lavage dans le tambour, c'est-à-dire la vitesse minimale à laquelle les pièces de linge restent 1,attachées" à la paroi de tambour cependant que celui-ci tourne. Toutefois, la vitesse nG ne doit pas être trop élevée, sinon les pièces de linge restent attachées même dans le cas où le tambour est freiné, ce qui empêche ainsi une meilleure répartition des objets de lavage. Tes vitesses susceptibles d'être prises en considération sont les suivantes ne = 50 à 60 tours à la minute ; nd = 60 à 75 tours à la-minute nc = 75 à 95 tours à la minute. A partir de l'instant O jusqu a l'instant i;b)t le filme passe-bas y (figure 2) rete courtcircuité, de façon à ne pas influencer le système de contrôle S par les variations -brusques du courant passant par le moteur durant l'accélération brusque de la vitesse ne à la vitesse nc. A partir de l'instant tb, une Indication au sujet de l'intensité du courant redressé I passant par le moteur M aui commande la machine, atteint le système de contrôle S par l'intermédiaire du filtre F et de la bascule T. Deux cas sont possibles. Les figures 4 et 5 illustrent les comportements correspondants, obtenus à l'aide d'un oscillographe, de l'intensité du courant I en fonction du temps. Si la cuve de la machine (et, partant} le tambour) sont équilibrés parfaitement, l'intensité du courant I est celle illustrée sur la figure 4, c'est-à-dire que le courant est formé par des demi-ondes qui ont toutes la fréquence 1 double de la fréquence du réseau, et l'amplitude A Dans le système de contrôle S, ce courant qui passe par le moteur est comparé à une valeur de seuil (prédéterminée au cours de la conception et/ou de la fabrication de la machine) qui est fournie à ce système S. La durée maximale prise pour ce contrôle se termine à ltinstant tc sur la figure 3. Dans l'exemple se rapportant à la figure 4, l'amplitude précitée A a la même valeur que ladite valeur de seuil, et c'est pourquoi le signal qui permet de démarrer l'essorage, atteint le module de contrôle ON du moteur M depuis le système de contrôle S. Par conséquent, le tambour de la machine commence son accélération rapide à l'instant td pour atteindre la vitesse d'essorage n en corres s pondance à la ligne x sur la figure 3. Cet essorage a une duréedéfinie par l'ajustement du cycle de fonctionnement par la minuterie de programmation, c'est-h-d--ire que ladite durée d'essorage se termine à l'instant tf. Si le 'tambour de machine (et la cuve) sont- déséquilibrés par suite d'une mauvaise répartition des pièces de linge, le courant 1 qui passe par le moteur a le compote ment donné par la figure 5. me courant t I est foré ta une série d'impulsions ayant @a fréquence f1 double de la fréquence du réseau, mais l'amplitude du courant est variable entre une valeur maximale A' et une valeur minimale A", et est modulée à une fréquence fx qui est @roportionnelle à la vitesse de rotation nc du tambour.Cela a lieu du fait que dans le cas d'un déséquilibre, la vitesse de rotation du tambour n'est pas rigoureusement constante, mais que par contre le tambour est freiné par la charge déséquilibrée durant la pemière moitié de la révolution (le noteur M absorbe dene plus de courant que celui auquel donne lieu le module pour maintenir constante la vitesse de moteur) et est entraîné par ladite charge déséquilibrée durant la deuxième moitié de la révolution. (raison pour laquelle le courant absorbé a e moteur alr.inue en intensité). Conformément à l'invention, ces variations de 'intensité du courant 1 passant par e moteur sont mises a profit pour engendrer les signaux que le système de contrôle S fournit au modure CM qui contrôle le fonctionnement du moteur. Pour cela, dans le système S, une comparaison est faite entre la valeur maximale A' de l'intensité du courant I d'une part et la valeur de seuil précitée A d'autre part. Dans l'exemple se rapportant à la figure 5, la valeur maximale A' est plus grande que la valeur A, reison pour laquelle à l'instant (indiqué par t1 sur la figure 3) auquel le système 5 détecte que l'intensité du courant I passant par le moteur dépasse la valeur précitée (limite maximale), le signal atteint le module CM depuis le système S et impose au tambour une fois de plus de prendre va vitesse te 7 lavage nr, alors eue recommence la sé- quence décrite qui a lieu depuis l'instant t1. far conséquent, une nouvelle répartition des piéces à laver a lieu dans le tambour qui de nouveau se maintient à la vitesse ne pour une durée ta. Si les pièces de linge sont toujours mal équilibrées lorsque le tambour passe à la vitesse nc, le tambour reprend sa vitesse de lavage ne à l'instant t11, et la séquence est répétée. Dans l'exemple illustré sur la figure 5, cette troisième répartition des pièces de linge ne conduit pas a un nouveau déséquilibre, raison pour laquelle l'opération d'es sorage peut finalement avoir lieu (diagramme r). Puisque la fin du cycle est fiace et ne peut autre modifiée, la durée de l'essorage sera suffisante, spécialement Si la valeur de seuil 8. été bien choisie. S'il existe un déséquilibre de charge concentré et par conséquent prononcé (par exemple dans le cas ou une poche de salopète continent des clous), les répartitions répétées des pièces de linge dans le tambour ne permettent jablais l'essorage. Cela a comme conséquence que le cycle de fonctionnement t de la machine se terrine sans que 1 es pièces de linge aient été esso rocs. Il est facile lorsque ta machine est munie d'une lampe témoins qui dilue cette situation, de sorte que la personne utilisant la machine peut procéder à l'élimination de la cause du déséquilibre avant d'ajuster de nouveau la répartition des laver et l'essorage sur la minuterie de programmation. Comme il découle de la description donnée ci-dessus, l'invention conduit à une sûreté de fonctionnement maximale étant donné que l'invention exclut complètement la possibilité d'un endommagement de machine dû à une cuve mal équili- brée, et en raison de ce que le fonctionnement est en relation avec une valeur caractéristique électrique du moteur qui peut être contrôlée de façon exacte par des organes peu coûteux qu'il est facile de mettre en place. En plus des modes de réalisation décrits ci-dessus, l'invention constitue également une protec- tion des variantes de-nachine susceptibles d'être réalisées par l'homme de métier à partir des principes d'invention données ci-dessus. Le moteur utilisé pour la commande du tambour peut être, par exemple, un moteur du type à Induction ou du type à commutateur, alimenté en courant alternatif. Par ailleurs, la valeur caractéristicue électrique contrôlée au sujet du moteur ne doit pas être celle précisée dans cet exposé, pourvue que cette caractéristique soit variable de la même façon. A l'aide de transducteurs, il est possible également de contrôler directement le comsortement de l'accélération angulaire au tambour, cette accélération étant l'origine des variations des caractéristiques électricues du moteur En outre, dans le systeme de contrôle, la différence entre l'amplitude maximale et l'amplitude minimale du courant peut être comparée à une valeur de seuil définie à l'avance. IVENI)ICÂTIONS 1. Procédé pour laver et essorer le linge dans une machine munie d'une cuve suspendue élastiquement par raP- port à la carrosserie de la machine, et d'un tambour dont l'axe est pratiquement horizontal et qui est commandé par un moteur électrique, de préférence un moteur à courant continu, par l'intermédiaire dtéiéments établissant un rapport de transmission constant, le procédé comportant le contrôle du déséquilibre de cuve de façon que ltopération essorage ait lieu uniquement lorsque le déséquilibre mesuré correspond à une valeur inférieure à une valeur limite prédéterminée, alors que chaque fois que le déséquilibre mesuré dépasse ladite valeur limite, le tambour est ramené à sa vitesse de lavage et est amené à effectuer de nouveau les opérations nécessaires pour arriver à la vitesse d'essorage, ce procédé étant caractérisé en ce que le contrôle du déséquilibre de cuve est fait par la mesure d'une valeur caractéristique variable du tambour et/ou du moteur, ladite mesure étant effectuée lorsque le tambour atteint une vitesse prédéterminée située entre la vitesse de lavage et la vitesse d'essorage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour ayant repris sa vitesse de lavage après la mesure d'un déséquilIbre de cuve excessif le tambour est maintenu durant une certaine durée à ladite vitesse dans le même sens de rotation pour l'essorage subséquent. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse à laquelle a lieu ladite mesure de la valeur caractéristique électrique du moteur est plus élevée que la vitesse périphérique des pièces de linge dans le tambour. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite-earactéristique variable est l'in densité du courant qui passe par le moteur commandant le tambour. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérise en ce que, avant deprocéder au contrôle du déséquilibre, l'eau que contient la cuve est évacuée. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la minuterie de programmation de la machine continue à fonctionner sans interruption durant le contrôle du déséquilibre de cuve. 7. Machine de lavage et d'essorage comportant une carrosserie, une cuve suspendue élastiquement par rapport à cette carrosserie, ainsi qu'un tambour dont l'axe est pratiquement horizontal et qui est commandé par un moteur élec- trique à courant continu par l'intermédiaire d'éléments établissant un rapport de transmission constant, ce moteur étant alimenté depuis le réseau par l'intermédiaire d'un pont redres- seur, caractérisé en ce que la machine comporte des moyens pour controier une valeur caractéristique variable du tambour et/ou du moteur et pour comparer cette valeur variable à une valeur limite prédéterminée, lesdits moyens engendrant des signaux qui permettent au tambour de procéder à 11 essorage uniquement dans le cas où la valeur de ladite caractéristique électrique, mesurée orEque le e tambour a atteint une vitesse prédéterminée située entre la vitesse de lavage et la vitesse d'essorage est plus petite que ladite valeur limite prédéterminée. 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits moyens contrôlent l'intensité du courant passant par le moteur commandant le tambour, et excercent leur influence sur le module électronique destiné au contrôle du fonctionnement du moteur.