Brevet FR2399019A1 — publié le 19790223

La présente invention concerne les dispositifs chargés dlassurer la détection du degré d'humidité du linge contenu dans une machine de séchage en vue d'en commander le fonctionnement automatique. Dans les machines connues de ce genre, il est prévu que le linge humide est enfermé dans un tambour perforé soumis a la chaleur d'une résistance électrique -chauffante et tournant à l'intérieur d'une cuve communiquant avec l'extérieur du local en vue d'évacuer la vapeur dégagée par le séchage. L'opération absorbe suffisamment de temps et d'énergie pour justifier la présence d'un dispositif de commande de fonctionnement sans surveillance qui interrompe automatiquement l'alimentation électrique de la résistance chauffante ainsi que des moteurs de rotation du tambour et de pompe d'extraction de la vapeur lorsque est atteint le degré d'humidité résiduel du linge, préalablement fixé par l'usager. Pour effectuer cette détection, on a déja proposé de mesurer la valeur de la résistance électrique constituée par la masse de linge humide reposant entre , d'une part la paroi métallique interne du tambour, et d'autre part une électrode en forme de barrette conductrice enchassée au sommet des bossages saillant selon les génératrices internes du tambour cylindrique. En vue de transmettre cette information électrique aux organes de commande fixes de la machine, on a également proposé d'utiliser un balai frottant sur une bande conductrice isolée fixée à la périphérie du tambour. Cette solution n'est pas dépourvue d'inconvénients dus notamment aux imprécisions de mesure de résistance inhérents à la plupart des dispositifs a contact frottant. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, en effet, la transmission de l'information relative au degré d'humidité du linge contenu dans le tambour s'effectue avec précision à destination des organes de commande d'automatisme de la machine sans qu'aucun contact matériel ne soit établi pour assurer cette transmission électrique entre la partie mobile et la partie fixe de la machine. Le dispositif objet de l'invention comporte au moins une électrode interne isolée par rapport à la paroi conductrice du tambour tournant de la machine afin de permettre l'établissement d'un pont résistif à travers la masse du linge humide, ce dispo sitf étant caractérisé par le fait qu'il comporte essentiellement un circuit oscillant parallèle pourvu, d'une part de moyens de couplage électromagnétique de d'adaptation électrique avec ledit pont résistif et, d'autre part de moyens électroniques créant aux bornes dudit circuit oscillant une impédance négative d'entretien dont la valeur absolue est réglable par un potentiomètre de consigne. Selon une réalisation de l'invention les moyens de couplage électromagnétiques consistent en deux demi-pots de ferrite doux disposés en regard et séparés par un entrefer, chacun d'entre eux contenant respectivement, d'une part le bobinage constituant avec un condensateur le circuit oscillant parallèle et, d'autre part un autre bobinage connecté sur la résistance d'humidité présentée par linge contenu dans le tambour. Cette réalisation de l'invention étant, en outre, carac terisée par le fait que les moyens électroniques de génération de l'impédance négative d'entretien qui consiste en un amplificateur opérationnel associé à un réseau de trois résistances, sont aptes à émettre des signaux électriques, traduisant le degré de séchage du linge, dont le traitement et la mise en forme par des moyens appropriés permettent la disposition d'une tension de commande automatique de la machine. La description qui suit d'un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention permettra d'en bien comprendre le fonctionnement à la lumière du dessin annexé dans lequel : - Les figures la et lb représentent respectivement un mode circonférentiel et un mode axial de montage des organes transmetteurs du dispositif selon l'invention sur les éléments fixe (cuve) et mobile (tambour) d'une machine automatique de séchage du linge. - La figure 2 représente schématiquement l'agencement des éléments constitutifs du dispositif selon l'invention. - Les figures 3a , 3b , 3c , 3d représentent la traduction graphique des différentes étapes de traitement des signaux élaborés dans le dispositif selon l'invention. Telle qu'on l'a représentée schématiquement sur la figure la , une machine automatique de séchage du linge est essentiellement constituée d'un tambour métallique perforé 1 tournant autour d'un axe horizontal 2 à l'intérieur d'une cuve 3 pourvu de moyens connus et non représentés de chauffage et d'évacuation de la vapeur d'eau. Le tambour 1 que l'usager peut remplir de linge humide est muni de bossages intérieurs 10 destinés à favoriser le brassage du linge pendant la rotation du tambour. Le tambour est muni d'au moins une électrode 11 constituée par une barrette conductrice noyée dans un logement isolant, ménagé au sommet de l'un des bossages 10 ainsi que d'un demi-pot 12 de ferrite doux dont le bobinage interne est connecté, d'une part à l'électrode 11 et, d'autre part à la masse métallique du tambour de façon à permettre l'établissement d'une charge résis- tive-# à l'enroulement du demi-pot inductif 12, charge due au contact cyclique simultané de la masse du linge humide avec le tambour et ltelectrode 11.Le demi-pot 12 est fixé sur le tambour tournant de manière à passer en regard d'un autre demi-pot inductif 13, fixé à la cuve 3, dont le bobinage interne constitué avec le condensateur C un circuit oscillant parallèle dont l'entretien est assuré par le boitier électronique 14 chargé en outre d'élaborer et de traiter les informations dont résulte la tension de commande S de la machine. La figure lb illustre, en variante préférée, une méthode de montage des deux demi-pots inductifs 12 et 13 en bout de l'arbre 2 du tambour, de manière à ce qu'ils soient constamment maintenus en regard l'un de l'autre au cours de la rotation. Le demipot 13 qui est immobilisé en rotation grâce à la butée Plastique 15 solidaire du bâti de la machine est contenue dans un manchon 16 en matière plastique pivotant avec l'axe 2 dans lequel est scellé le demi-pot 12. A l'examen de la figure 2 qui est le schéma de l'organisation du dispositif, on trouve les bobinages N2 et N1 contenus dans les demi-pots inductifs 12 et 13 respectivement reliés, d'une part à la résistance d'humidité RH et, d'autre part au condensateur C. Ce dernier constitue avec le bobinage N1 un circuit oscillant parallèle dont le régime d'entretien des oscillations est conditionné par la nullité de l'impédance du circuit équivalent du système électromagnétique comprenant le circuit oscillant luimême, son couplage avec la résistance d'humidité et enfin le cir- cuit électronique d'entretien des oscillations qui, assimilable à une résistance négative, est en fait essentiellement constitué d'un amplificateur opérationnel G associé à un réseau de trois résistances R, R1 et R2 dont la première est potentiométriquement réglable. Le circuit équivalent comprend, en parallèle sur les points A et B du schéma, la résistance fictive d'humidité de valeur RH ramenée sur le circuit oscillant et égale à RH/n2 pour n = N2/N1, la résistance R de pertes du circuit oscillant p (égale a L/rC), l'inductance L du bobinage N1 et la capacité C du circuit oscillant et enfin la résistance négative Ro générée par l'amplificateur opérationnel G (égale à -R/R2#R1). Dans un tel circuit équivalent, pour que l'oscillation s'entretienne, il faut en effet que Ro = -R avec e l/Re = l/Rp + 1 RH , une telle condition étant satisfaite par H le choix judicieux de R, R1 et R2 et en particulier de R (réglable) si R1 est égale à R2. Ainsi, une certaine valeur de R étant fixée, il en résulte une valeur de Ro = -R et par conséquent les deux régimes suivants de fonctionnement du système : t RO = R > R le système est bloqué ROI Ro| = R e Toutefois, dans ce dernier cas, quelle que soit la méthode de montage sur la machine des demi-pots inductifs, selon l'une ou l'autre de celles qui sont représentées sur les figures la et lb, la résistance RH équivalente à l'humidité du linge contenu dans le tambour n'est pas présente entre les bornes D et F de manière permanente pendant un tour complet du tambour, ce qui procure au signal e apparaissant aux bornes A et B du circuit oscillant la forme cyclique représentée figure 3a pour obtenir, à partir de signal oscillant de façon cyclique une information logique exploitable pour une commande d'automatisme, il est nécessaire de completer la circuiterie pré cédemment décrite par les dispositions suivantes dont la justification ne peut échapper à un homme de métier à l'examen conjoint des figures 2 et 3 La diode D1 disposée à la sortie de l'amplificateur opérationnel G permet d'observer aux bornes de la résistance R3 l'existence d'un signal s (figure 3b) qui est l'image du signal oscillant e ; le transistor T1, le condensateur C1 et la résistance R4 permettent de transformer le signal oscillant s précédent en un signal tout ou rien v tel que représenté (fig. 3c). Enfin, la diode D2, le condensateur C2, la résistance R5 et le transistor T2 permettent d'obtenir, comme prévu, à partir du signal v le signal d'exploitation S tel que présenté (fig. 3d). REVENDICATIONS 1 - Dispositif de détection d'humidité et de commande pour machine automatique de séchage du linge du type à tambour tournant comportant au moins une électrode interne isolée par rapport à la paroi dudit tambour afin de permettre l'établissement d'un pont résistif à travers la masse du linge humide, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit oscillant paralléle pourvu d'une part, de moyens de couplage électromagnétique et d'adaptation électrique avec ledit pont résistif et, d'autre part, de moyens électroniques créant à ses bornes une impédance négative d'entretien dont la valeur absolue est réglable par un potentiomètre de consigne. 2 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de couplage électromagnétique consistent en deux demi-pots de ferrite doux disposés en regard et séparés par un entrefer, chacun d'entre eux contenant respectivement, d'une part, le bobinage N1 constituant avec le condensateur C le circuit oscillant parallèle et, d'autre part, le bobinage N2 connecté sur la résistance d'humidité RH du linge contenu dans le tambour. 3 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens électroniques de génération de l'impédance négative d'entretien consistent en un amplificateur opérationnel associé à un réseau de trois résistances. 4 - Dispositif, selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la première résistance du réseau est connectée à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel, la deuxième résistance est connectée entre ladite entrée négative et la sortie de l'amplificateur opérationnel et la troisième résistance est connectée entre l'entrée positive et ladite sortie de l'ampli opérationnel, la résistance d'entretien négative étant alors créée entre ladite entrée positive de l'amplificateur opérationnel et l'extrémité libre de ladite première résistance, cette dernière extrémité étant elle-même reliée à un potentiel de référence fixé à un niveau intermédiaire de la valeur de la tension d'alimentation. 5 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le traitement des signaux issus des moyens électroniques d'entretien est effectué par l'intermédiaire de la diode D1 renvoyant les signaux à traiter sur la résistance R3 et le transistor T1 dont le collecteur est relié à la base par le condensateur C1 et chargé par la résistance R4, la diode D2 intégrant les signaux du collecteur de T1 dans le condensateur C21 lequel commande le transistor T2 par l'intermédiaire de la résistance R5.