Brevet FR2402026A1 — publié le 19790330

L'invention concerne une machine à laver automatique; elle se rapporte en particulier, dans ce domaine, à des machines à laver ménagères mais peut aussi trouver une application dans des machines à laver professionnelles, en particulier dans des machines à laver pour capitaux. Les agents liquides de traitement du linge dont il s'agira peuvent être des agents de lavage, de rinçage, d'assouplissement, de blanchiment, de désinfection ou analogues ou aussi un constituant qui ne donne un agent de lavage que lorsqu'il est associé avec au moins un autre constituant. On entend ici par eau à utiliser" ou eau à préparer'# l'eau nécessaire à la passe considérée du lavage, et qui doit être mise dans la cuve à lessive. On connaît des dispositifs doseurs servant à doser des agents liquides de traitement du linge. On a prévu jusqu'ici en premier lieu des dispositifs piston-cylindre actionnés par des électro-aimants de levage et des godets mesureurs basculables, remplis à la main, qui introduisaient dans l'eau à préparer la quantité voulue de liquide sous forme d'un flot de courte durée. Mais ceci entraîne souvent un mélange insuffisant de l'agent liquide de traitement du linge et de l'eau à préparer, le premier pouvant par exemple être entraîné dans le linge. De plus, le coût de construction de ces dispositifs doseurs et de leur commande est, en général, très élevé. On connaît également une machine à laver automatique qui possède plusieurs récipients de réserve pour des agents- liquides de traitement du linge, une pompe à engrenages étant affectée à chaque récipient pour y pomper l'agent de traitement qu'il cortient, lesdites pompes à engrenages pouvant être couplées à un moteur commun d'entraînement par l'intermédiaire d'un embrayage à commande électrique (DT-OS 25 54 592). Le moteur d'entraînement est cependant relativement cher. Il faut de plus que l'embrayage et le débrayage des divers pompes à engrenages soient commandés par le dispositif de commande programmée de la machine à laver automatique.Il est nécessaire à cet effet que le dispositif de commande programmée possède des contacts sflpplémentaires, et les dispositifs de commande programmée usuels, peu coûteux car ils sont faits en grande série, ne comportent en général pas de systèmes pas à pas; ceci oblige à prévoir des dispositifs de commande programmée plus grands, chose peu souhaitable. Il est également fréquent que l'on souhaite prévoir - outre les autres programmes - des programmes dits "économiques" dans lesquels le linge est traite dans une cuve où le niveau de l'eau préparée est abaissé, en particulier lorsqu'on ne lave que la moitié du poids de linge et non toute la charge de linge possible. Il est alors souhaitable ou nécessaire que la dose de l'agent de traitement du linge soit adaptée pour être proportionnelle à la quantite réduite d'eau à préparer.Si l'on en tient compte dans le programme, le dispositif de commande programmée devient encore plus compliqué et plus coûteux. Enfin le moteur entraînant le dispositif d'entrée en action des pompes à engrenages demande de l'énergie, ce qui augmente la consommation d'énergie de la machine. L'invention vise donc à créer une machine à laver automatique dans laquelle le dosage de l'agent liquide de traitement du linge se fait simplement, sans consommation de courant électrique et autant que possible sans contacts supplementaires de connexion à prévoir dans le dispositif de commande programmée. Ce problème est résolu selon l'invention grâce à une machine à laver automatique avec une cuve et un réservoir pour agents liquides de traitement du linge, comportant une pompe montée en aval du réservoir, actionnable par un dispositif d'entraînement et servant à extraire par pompage l'agent liquide de traitement du linge qui est dans le réservoir et à l'envoyer à l'eau à préparer, caractérisée en ce que le dispositif entraînant la pompe est une turbine à eau qui est insérée dans une canalisation d'arrivée d'eau débouchant dans la cuve. L'utilisation d'une turbine à eau, recevant l'eau à prépa- rer qui de toute façon est nécessaire pour la passe considérée du traitement du linge, présente de nombreux avantages. Il ne faut pas de moteur électrique pour la pompe de mise en circulation, ce qui économise de l'énergie. La turbine à eau est, pour l'utilisation ainsi prévue, moins coûteuse à construire qu'un moteur électrique d'entraînement. Pour être mise en action ou hors d'action la turbine à eau n'a pas besoin de contacts de commutation du dispositif de commande programmée car elle est mise en mouvement par l'eau à préparer arrivant à la cuve.On obtient également, sans difficultés supplémentaires, que la quantité de l'agent de traitement du linge débitée par la pompe et la quantité d'eau à préparer soient, à un moment donné, dans une relation correctement proportionnelle, de sorte que la quantité de l'agent introduit pour le traitement du linge s'adapte à tout moment automatiquement à la quantité d'eau à préparer de sorte que même si cette dernière quantité varie il ne se produit ni sur-dosage ni sous-dosage gé- nants, ce qui assure que la réduction de consommation des agents de traitement du linge est optimale. L'invention a aussi pour objet quelques autres caractéristiques avantageuses. Selon l-'une de ces caractéristiques, la sortie de la pompe débouche, directement ou par une conduite, dans la canalisation d'eau à préparer, en aval de la turbine à eau, et en un point à partir duquel on obtient, jusqu'à la cuve, un bon mélange de l'agent de traitement du linge et de l'eau à préparer. On obtient ainsi un mélange particulièrement intime de l'agent de traitement du linge et de l'eau à préparer pendant que celle-ci arrive dans la cuve. Mais on peut aussi, dans des cas particuliers, prévoir de faire arriver séparément-dans la cuve l'agent de traitement du linge et l'eau à préparer, lorsque quelque raison le rend souhaitable, ou de le faire arriver en un autre endroit dans l'eau à préparer. De préférence la pompe peut avoir un ou plusieurs organes de refoulement tournants, ce qui permet de fixer directement le rotor de la turbine à eau sur l'arbre d'entraînement de la pompe. La pompe peut être une pompe à engrenages, simple à construire, et qui est particulièrement avantageuse, avec les faibles pressions de refoulement nécessaires ici, pour assurer des dosages indépendants -dans une large mesure - de la viscosité de l'agent de traitement du linge (voir Fuchslocher/Schulz "Die Pumpen" (les pompes), Springer-Verlag, 11sème édition, p.270 sqq.). L'invention ne se limite pourtant pas à l'utilisation de pompes à engrenages. On peut aussi envisager d'autres pompes doseuses : à pistons, à ailettes formant cellules, etc. Comme les quantités d'agent liquide de traitement du linge à ajouter pour chaque passe de traitement est très réduite par rapport aux quantités d'eau à préparer pour la passe considérée (1:200 par exemple), il convient de disposer dans la conduite arrivant à la pompe, et de préférence dans la tubulure d'entrée de la pompe, un étranglement pour que la conduite allant du réservoir à la pompe n'ait pas une section trop faible et/ou pour que la pompe soit d'une taille compatible avec une fabrication de coût acceptable, c'est-à-dire que la pompe ne doive pas être si petite qu'elle coûte plus cher qu'une pompe un peu plus grande. Cet étranglement peut avantageusement être un étranglement réglable grâce auquel il soit possible de régler la quantité d'agent de traitement du linge rapportée à l'eau à préparer, et le cas échéant de modifier ce réglage. Au cas où l'on prévoit plusieurs réservoirs pour différents agents de traitement du linge, il peut être avantageux d'affecter à chacun de ces réservoirs sa pompe à engrenages et sa turbine à eau. Mais on peut aussi, dans ce cas, prévoir qu'une seule turbine à eau entraîne successivement toutes les pompes à engrenages. La turbine à eau peut être d'un modèle quelconque approprié, et comme la puissance nécessaire à l'entralnement des pompes est faible, elle peut être petite. Une solution pratique est qu'elle comporte un rotor simple, qui peut être de préférence un rotor à ailettes dont les ailettes sont planes, disposées radialement par rapport à l'axe de rotation, dans un plan défini par cet axe. Une turbine à eau aussi simple et peu coûteuse a donné de bons résultats aux essais avec un rotor de 8 cm de diamètre. Ce rotor à ailettes reçoit un courant à peu près tangentiel et il peut être bon de disposer la tubulure de sortie de la chambre dans laquelle tourne le rotor tangentiellement, elle aussi, a#u rotor à ailettes ; il est alors particulièrement indiqué de décaler cette tubulure de sortie, dans le sens de la rotation, d'un angle égal au moins à 1800 et de préférence à 230-300 par rapport à la tubulure d'entrée.On peut pourtant obtenir de très bons résultats si la tubulure de sortie est disposée coaxialement à l'axe de rotation du rotor à ailettes. Dans ce cas l'eau s'écoule des ailettes vers l'axe de rotation et sort axialement de la chambre du rotor. Cette turbine à eau est de construction particulièrement simple et peu coûteuse, elle est fiable et se distingue par une structure ramassée On peut cependant envisager d'autres formes de rotor à ailettes (ailettes cintrées par exemple) et d'autres turbines à eau, par exemple avec des rotors à aubes ou encore d'autres rotors tels que des rotors à ailettes formant cellules. Il est de plus apparu particulièrement avantageux de munir la turbine à eau d'une buse augmentant la vitesse d'écoulement de l'eau à préparer qui arrive sur son rotor. Des essais ont montré que même si l'on utilise pour la turbine à eau le simple rotor à ailettes décrit, avec une pompe a engrenages, la précision de dosage reste pleinement suffisante lorsque la pression de la conduite d'eau à laquelle est reliée la machine à laver automatique varie dans de larges limites. L'arrivée d'eau dans les machines à laver automatiques ménagères est agencée de telle façon que la quantité d'eau à préparer introduite ne dépend pratiquement pas de la pression de l'eau, tant que celle-ci reste dans des limites fixées à l'avance, entre 0,5 et 6 bars par exemple. On arrive donc sans difficultés a" respecter un rapport approximativement constant entre la quantité d'agent de traitement du linge et la quantité d'eau à préparer au moment considéré, sur la plage de pressions d'eau pour laquelle la maddne est agencée L'invention permet donc, même si la turbine à eau et la pompe sont de modèles simples et peu coûteux, de doser avec une bonne précision les quantités d'agents de traitement du linge en les proportionnant dans un rapport à peu près constant à la quantite d'eau a préparer, indépendamment de la pression d'eau appliquée à'entrée d'eau, de type usuel, de la machine à laver automatique. La viscosité de l'agent liquide de traitement du linge ne joue - tout au moins dans de larges limites - aucun rôle, ou aucun rôle gênant lorsque la pompe est agencée de telle façon que son débit par unité de temps est à peu près constamment proportionnel au nombre de tours. C'est vrai par exemple pour les pompes a engrenages, les pompes à ailettes formant cellules et les pompes à piston. Des pompes à vis pourraient également convenir. On peut également penser à d'autres types de pompes. Le dessin annexé représente un mode de realisation de l'invention. Le dessin montre schématiquement et partiellement une machine a"' laver automatique d'un type convenant particulièrement aux ménages; elle comporte une cuve de lavage représentée en 10 avec un tambour non représenté. Dans la carrosserie, dessinée partiellement en trait mixte en 11, de cette machine, on a également disposé un bac d'introduction par rinçage 12 servant à introduire des agents pulvérulents de traitement du linge, dans lequel, conformément au programme, de l'eau à préparer est introduite par une conduite d'amenée 13, de façon connue, par l'inter médiaire de vannes magnétiques, pour en chasser par rinçage l'agent pulvérulent de traitement du linge.L'agent pulvérulent de traitement du linge ainsi chassé arrive avec l'eau à préparer qui l'a chassé par une conduite classique 14, de section relati vement grande, formée en partie par le tuyau souple à soufflet 15, dans la cuve 10. De plus la carrosserie 11 renferme un réservoir 16 pour des produits liquides de traitement du linge ; le réser- voir 16 a son ouverture de remplissage fermée par un chapeau 17 et se prolonge vers le bas par une conduite 19 allant à une pompe à engrenages 18 dans laquelle est intercalée une vanne magnétique 20 qui se met normalement en position de fermeture et qui est chaque fois ouverte et fermée en même temps qu'une vanne magnétique 22 qui ouvre et ferme l'arrivée de l'eau a"' préparer dans une turbine à eau 21, de sorte qu'il n'est pas besoin de contacts particuliers à la vanne magnétique 20 sur le dispositif de commande programmée, non représenté, de cette machine à laver automatique. La vanne magnétique 22 se raccorde à une conduite d'eau 24 qui arrive à la tubulure d'entrée de la turbine 21, représentée avec sa chambre partiellement arrachée.Ce n'est que lorsqu'une passe de traitement du linge doit s'effectuer, qui exige l'agent liquide de traitement du linge-contenu dans le réservoir 16, que cette conduite 24 est utilisée pour-introduire toute l'eau à préparer pour cette passe de traitement du linge dans la cuve 10. La tubulure de sortie 26 de la turbine, décalée d'un peu plus de 1800 dans le sens de rotation du rotor à ailettes 25 de la turbine 21 par rapport à la tubulure d'entrée 23 de cette turbine est raccordée à une conduite 27 qui débouche dans le tuyau souple en soufflet 15 de sorte que l'eau à préparer qui traverse la turbine à eau 21 est introduite dans la cuve 10 par les conduites 27 et 14. La tubulure de pression 26' de la pompe à engrenages qui contient les deux engrenages 29, 29' est raccordée par une conduite 30 à la conduite 27, un peu en aval de la tubulure de sortie 26 de la turbine à eau 21 de sorte que les deux liquides se trouvent déjà très bien mélangés dans la conduite 27. De ce fait l'eau à préparer qui arrive dans la cuve 10 est déjà très bien mélangée avec le produit liquide de traitement, ce qui évite de perdre de l'agent liquide de traitement du linge dans la cuve 10 et assure dès le début un déroulement optimal de la passe de traitement du linge considérée. L'arbre d'entraînement de l'engrenage 29 de la pompe 18 porte le rotor 25 de la turbine à eau 21, fixé sur l'arbre, et qui dans cet exemple préféré de réalisation est un rotor à ailettes ayant la forme d'une roue à eau-et possédant des ailettes planes dirigées radialement et dont les plans coincident avec des plans passant par l'axe de rotation du rotor à ailettes. La chambre circulaire dans laquelle tourne le rotor à ailettes 25 l'entoure à très faible distance. Dans ce mode préféré de réalisation une buse 32 est disposée dans la tubulure d'entrée 23 de la turbine à eau 21; elle augmente la vitesse du jet d'eau qui arrive sur le rotor à ailettes 25. En changeant cette buse 32, on peut modifier la vitesse de rotation du rotor à ailettes 25 et donc le débit de la pompe à engrenages 18 de sorte que, par le choix de la buse 32, on peut régler à des valeurs différentes le rapport "agent liquide de traitement du linge/eau à préparer", en fonction des besoins. Une autre possibilité de régler ce rapport est donnée, éventuel- lement, par un étranglement 33, réglable, monté - dans ce mode avantageux de réalisation - dans la tubulure d'aspiration 34 de la pompe à engrenages 18, et constitué par une vis étrangleuse plus ou moins enfoncée dans cette tubulure. Le mode de fonctionnement de ce dispositif doseur est le suivant : Lorsque, au cours d'un programme, une passe de traitement du linge doit être effectuée pour laquelle il faut utiliser un agent liquide de traitement du linge, les deux vannes magnétiques 20 et 22 sont ouvertes simultanément, conformément au programme, pour la durée prévue au programme, et ensuite refermées simultanement à la fin de cette durée. Pendant toute la durée de l'ouverture, l'eau à préparer arrive par la conduite 24 à la turbine à eau 21, pousse le rotor à ailettes 25 et, par les conduites 27, 14, arrive à la cuve 10. La turbine à eau 21 entraîne pendant ce temps la pompe à engrenages 18 qui extrait du réservoir 16 l'agent liquide de traitement du linge et l'envoie dans la conduite 27 où il se mélange déjà avec l'eau à préparer.L'eau à préparer qui arrive dans la cuve 10 est donc très bien mélangée à l'agent de traitement du linge. Lorsque, à la fin de la durée prévue, les deux vannes magnétiques 20,22 se ferment, la turbine à eau 21 s'arrête, et donc aussi la pompe à engrenages 18. La vanne magnétique 20 assure donc qu'il ne peut plus s'écouler d'agent liquide de traitement du linge vers la pompe à- -engrenages 18. Au cas où la quantité d'eau à préparer nécessaire pour une passe de traitement du linge est modifiée, conformément au programme ou, par suite d-'une erreur, hors programme, et en particulier au cours d'un programme "economique" servant à traiter une demi charge de linge par une quantité d'eau réduite, la quantité d'agent liquide de traitement du linge introduite s'adapte automatiquement à la quantité réduite d'eau. Bien qu'il soit particulièrement avantageux d'ouvrir ou de fermer toujours la vanne magnétique 20 en même temps que la vanne magnétique 22, il peut dans bien des cas être pratique de prévoir que l'ouverture et/ou la fermeture de la vanne magnétique 20 se fassent respectivement après l'ouverture ou avant la fermeture de la vanne magnétique 22, et conformément au programme, pourvu que la pompe 18 le permette ou que les contacts nécessaires à cet effet puissent être agencés dans le dispositif de commande programmée. On dispose ainsi d'une possibilité supplémentaire pour faire varier le rapport "agent liquide de traitement du linge/eau à préparer. Ceci peut par exemple être opportun lorsque le réservoir peut, d'une fois à l'autre, renfermer différents agents de traitement du linge, exigeant des dosages différents. On pourrait par exemple prévoir de pouvoir agencer, au choix, un réservoir d'agent de blanchiment ou d'agent de rinçage assouplissant, les quantités de ces agents qu'il faut utiliser variant d'un cas à l'autre et étant réglés par des programmes différents, la vanne magnétique 20 étant, dans un des programmes, ouverte,et/ou fermée à des instants décalés par rapport aux instants d'ouverture et de fermeture de la vanne 22. Il peut également être souvent avantageux d'associer à la turbine à eau une conduite en by-pass qui peut être ouverte ou fermée par une vanne magnétique de façon à modifier la quantité d'eau passant par la turbine à eau. Cette vanne magnétique peut par exemple, pour certains programmes, être ouverte et fermée en même temps que la vanne magnétique 22 et pour d'autres programmes rester constamment fermée.On peut également dans bien des cas associer à la turbine à eau une telle conduite en by-pass qui est-constamment ouverte de sorte que seule une fraction de l'eau à préparer traverse la turbine. Il faut enfin signaler que, juste en aval de la vanne magnétique 22, se trouve un "saut à l'air libre" (court trajet à l'air libre d'un jet d'eau), prévu par la règlementation, d'où part une conduite 37 qui ramène l'eau échappée au bac d'introduction par rinçage, 12. La vanne magnétique 20, représentée sur le dessin sur la conduite 19 qui descend du fond du réservoir à la pompe 18 est utile dans bien des cas, mais il est également bien des cas où cette vanne magnétique peut être avantageusement omise, en particulier lorsqu'elle risque d'etre collée par l'agent liquide de traitement du linge. Il peut alors être avantageux que les conduites 19 et 30, et la pompe 18, soient dépourvues de vannes. Il est avantageux de disposer le réservoir 16 de telle façon que le niveau maximal du liquide qu'il renferme soit situé plus bas que les points hauts des conduites 24,27 de sorte que, quand la pompe 18 est arrêtée, il ne passe pas, par la pompe 18, d'agent liquide de traitement du linge qui s'écoule ensuite par les conduites 30, 27 dans le cas où la vanne magnétique 20 est absente ou ne se ferme pas à la suite d'une défaillance. On peut souvent prévoir sur la conduite 19,30, pompe 18 comprise, une vanne antiretour 35 lorsqu'il est à craindre qu'après arrêt de la turbine à eau 21 l'eau qui se trouve dans la conduite montante 27 puisse s'infiltrer par la pompe 18 dans la conduite 19 et donc produire, à la passe suivante du traitement du linge, une insuffisance de dosage. Lorsque la vanne magnétique 20 est prévue, elle peut aussi dans bien des cas être montée sur la conduite 30 au lieu de la conduite 19. REVENDICATIONS 1. Machine à laver automatique avec une cuve et un réservoir pour agents liquides de traitement du linge, comportant une pompe montée en aval du réservoir, actionnable par un dispositif d'entraînement et servant à extraire par pompage l'agent liquide de traitement du linge qui est dans le réservoir et à l'envoyer à l'eau à préparer, caractérisée en ce que le dispositif entraînant la pompe est une turbine à eau qui est insérée dans une canalisation d'arrivée d'eau débouchant dans la cuve. 2. Machine à laver automatique selon la revendication 1, caractériséeen ce que la sortie de la pompe débouche, directement ou par une conduite, dans la canalisation d'eau à préparer, en aval de la turbine à eau, et en un point à partir duquel on obtient, jusqu'à la cuve, un bon mélange de l'agent de traitement du linge et de l'eau à préparer. 3. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la pompe est une pompe à engrenages. 4. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rotor de la turbine est monté sur l'arbre entraînant la pompe. 5. Machine a laver automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un étranglement, de préférence réglable, est monté dans la conduite allant à la pompe, de préférence dans la tubulure d'arrivée de la pompe. 6. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la turbine à eau comporte une buse d'entrée qui augmente la vitesse de l'eau à préparer qui vient frapper son rotor. 7. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la turbine à eau comporte une roue à ailettes frappée presque tangentiellement par l'eau à préparer. 8. Machine à laver automatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que les ailettes du rotor à ailettes sont, comme dans une roue à eau, planes et disposées radialement, sensiblement dans les plans définis par l'axe de rotation du rotor à ailettes. 9. Machine à laver automatique selon l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la tubulure de sortie de la pompe est disposée sur le pourtour de la chambre du rotor à ailettes et à peu près tangentiellement au rotor. 10. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la tubulure d'entrée. d'eau et la tubulure de sortie d'eau de la chambre du rotor à ailettes sont, dans le sens de rotation du rotor à ailettes, déca Ides l'une par rapport à l'autre d'un angle de 1800 au moins et de préférence de 230 à 3000. 11. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la sortie de la chambre du rotor à ailettes est disposée coaxialement à l'axe de rotation du rotor à ailettes. 12. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la conduite d'eau à préparer, raccordée à la tubulure de sortie d'eau de la turbine à eauj débouche dans une conduite de diamètre bien supérieur débouchant à son tour dans la cuve et servant à conduire l'eau à préparer sortant d'un bac d'introduction, par rinçage, destiné à des produits pulvérulents pour le traitement du linge. 13. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce-que le réservoir est disposé de telle façon que son niveau supérieur de remplissage est, dans le sens vertical, plus bas que le point haut de la conduite d'eau à préparer allant de la turbine à eau à la cuve. 14. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la conduite destinée à l'agent liquide de traitement ne comporte pas de vanne. 15. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'une vanne antiretour est disposée dans la conduite qui sert à l'agent liquide de traitement du linge. 16. Machine à laver automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 ou selon la revendication 15, caractérisée en ce que la conduite servant à l'agent liquide de traitement du linge comporte une vanne magnétique servant à ouvrir et à fermer cette conduite.