Brevet FR2413494A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne un fer à repasser à vapeur, et porte plus particulièrement sur une structure originale de valve d'alimentation en eau placée entre le réservoir d'eau et le générateur de vapeur formé par la semelle du fer, capable de faire disparate automatiquement les dépôts produits par l'eau, afin de permettre l'emploi de l'eau du robinet de type courant. Les fers à repasser à vapeur comportent un réservoir d'eau placé au-dessus delaseeeellç,et une valve d'alimentation en eau fait couler l'eau goutte à goutte dans le générateur de vapeur, dans des conditions définies. Ensuite, cette eau s'évapore et traverse les orifices de la semelle de façon àhumidrisr l'article repassé . Le réservoir d'eau peut également alimenter un pulvérisateur d'eau placé à l'avant du fer. On recommande généralement à l'utilisateur d'employer de l'eau distillée, du fait de l'étroitesse des différents conduits et orifices qui tendent à s'obstruer sous l'action des dépôts minéraux à partir de l'eau, dont l'importance varie en fonction de la localité. L'eau distillée fonctionne bien avec les fers à repasser à vapeur, du fait qu'il n'apparat pas de dépôts sur les parties métalliques.Dans les localités alimentées par une eau dure, l'eau du robinet contient des substances minérales qui font apparaître des paillettes détachées et des dépôts qui se déposent facilement sur les éléments chauds des fers à repasser. Ces dépôts, qui varient en fonction de la localité, sont généralement constitués par du calcaire, ou carbonate de calcium, ainsi que par d'autres substances chimiques en solution ou en suspension colloldale. Il est apparu des fers à repasser auto-nettoyants (voir le brevet des EU 3 747.241),dans lesquels on vide rapidement l'eau du réservoir sur la semelle chaude, pour purger et décaper le fer, en expulsant les dépôts détachés et tous les débris.Dans d'autres types de fers à repasser, on souffle à travers les orifices de la sen#e#eune quantité supplémentaire de vapeur à haute pression, pour nettoyer ces orifices. Le nouveau principe d'auto-nettoyage de l'invention fait intervenir, entre autres,un nettoyage de la structure de la valve eile-même par une action de raclage constante, de façon à arracher les dépôts qui se forment dans la valve, ces dépôts étant ensuite expulsés hors du fer par l'action d'auto-nettoyage qui est décrite dans le brevet des EU 3.747.241.Les deux actions combinées, à savoir la purge du réservoir et des conduits et le nettoyage de la structure de la valve, permettent d'obtenir un fer à repasser auto-nettoyant d'une durée de vie très supé rieure à celle que l'on pouvait obtenir dans l'art antérieur.Le brevet des EU 3 496 661 décrit le principe de l'action de raclage de la tige volumétrique et de l'orifice de la struc ture de la valve. L'invention porte sur le perfectionnement de cette structure particulière. En résumé, l'invention porte sur des perfectionnements de structure du dispositif décrit dans le brevet des EU 3 496 661, et concerne un fer à repasser à vapeur qui comporte un réservoir d'eau fermé,et une semelle sur laquelle l'eau tombe goutte à goutte par un orifice, pour faire apparaître de la vapeur dans un générateur de vapeur de la semelle de façon classique. Une valve d'eau guidée compcrte un tube et une tige volumé trique qui peut se déplacer entre une position d'ouverture'et une position de fermeture pour déclencher et arreter l'écoulement de l'eau entre la partie inférieure du réservoir et la seilQ et un conduit de sortie part du réservoir et présente une cavité qui s'étend sous la valve, pour diriger l'eau vers la semelle, afin de produire de la vapeur.La valve est conçue de façon à empêcher l'accumulation de paillettes, ainsi que pour faire disparaître les dépôts qui se forment sur les parties critiques. De façon générale l'orifice est ménagé au sommet d'une plaque ayant une forme en dôme qui est disposée à la partie inférieure du réservoir, pour commander la circulation de l'eau vers le générateur de vapeur, avec un débit défini. Un tube muni d'un joint périphérique vient en contact avec le dôme de la plaque autour de l'orifice pour le fermer et arrêter la circulation de l'eau. La tige volumétrique est supportée à la manière d'un pendule à l'extrémité inférieure du tube, et elle traverse l'orifice er permanence .Cette structure est celle qui est décrite de façon générale dans le brevet des EU 3.496.661, et le perfectionnement de l'invention porte sur l'utilisation d'une plaque de métal mince, en forme de coupelle à rebord.Le fond de cette plaque a une forme en dôme, avec un orifice dans le dôme. Le rebord définit une butée permettant de maintenir la plaque en place dans le conduit qui se trouve au-dessus du fond de la cavité, et une plaque de raclage est disposée dans la cavité, sous la plaque en forme de coupelle. La plaque de raclage est une plaque métallique mince flottante qui présente une ouverture centrale. On peut utiliser dans ce but n'importe quelle tôle ayant reçu la forme décrite, mais on a constaté qu'on obtenait les meilleurs résultats avec une tôle d'acier inoxydable, et on poursuivra donc la description en considérant une tôle d'acier inoxydable.La tige volumétrique présente deux diamètres, et le petit diamètre est conçu de façon à effectuer un raclage dans l'ouverture de la plaque, tandis quele grand diamètre effectue un raclage dans l'orifice, à chaque manoeuvre de la valve. Les différentes pièces sont conçues de façon que la distance entre l'orifice et la plaque de raclage soit inférieure à la course totale de la valve, si bien qu'un tube raclé et propre est toujours disposé dans un orifice raclé et propre lorsque la valve est ouverte, ce qui fait disparaître tous les dépôts et permet de commander le débit d'eau avec précision. Ceci prolonge notablement la durée de vie du fer à repasser. En outre, la valve guidée est soumise à l'action d'un ressort, de manière classique, et le fond en forme de dôme est courbé de façon à loger sans jeu le ressort dans une position fixe, dans la plaque en forme de coupelle. Enfin, les pièces sont dimensionnées de manière que l'orifice du dôme se trouve de pré férence à une hauteur ne dépassant pas le rebord, afin que la tige de faible diamètre effectue une course de faible longueur dans l'orifice, ce qui réduit la hauteur totale nécessaire à la course de la valve. Le but essentiel de l'invention est ainsi de réaliser une structure de valve d'alimentation en eau perfectionnée qui se nettoie automatiquement, se guide automatiquement, fonctionne à la manière d'une mèche, et tend par nature à empêcher l'accumulation de paillettes dans l'orifice de la valve, toutes ces actions étant mieux réalisées que dans le brevet d EU3 496 661. La même structure accomplit ainsi quatre fonctions importantes, consistant en une définition du débit, un guidage, un nettoyage, et une aide à l'écoulement, et cette structure améliore fortement la durée de vie du fer à repasser. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement Figure 1 : une vue en élévation, partiellement en coupe et arrachée, montrant les pièces essentielles d'un fer à repasser, et illustrant l'invention ; et Figure 2 : une coupe partielle de la structure de valve d'alimentation en eau représentée sur la figure 1. On se reportera maintenant à la figure 1 qui représente un fer à repasser électrique à vapeur, pouvant comporter éventuellement un pulvérisateur. Le fer comprend une semelle 10 munie de plusieurs orifices de passage de vapeur 12, et un boîtier extérieur 14 qui est accouplé de façon connue à une poi- gnée 16. La semelle 10 relut être de façon classique une pièce ioulée enaluminium avec un élément électrique chauffant 18 placé dans des orifices moulés, et disposé de façon à assurer une répartition uniforme de la chaleur lorsque le fer est branché et est sous tension. Le fer comporte des moyens destinés à produire de la vapeur, qui comportent un réservoir d'eau 20 maintenu par une bride 22, et d'autres mécanismes appropriés, de façon classique. Pour produire de la vapeur,la seelle 10 comporte un générateur de vapeur 24. Sous la commande du bouton 26 et du tube de valve guidée 28, pouvant se déplacer entre une position d'ouverture et une position de fermeture, l'eau contenue dans le réservoir 20 tombe goutte à goutte, avec un débit défini, sur la semelle chaude 10, et la vapeur résultante est répartie par les conduits 30 sous le couvercle 32 et sort par les orifices 12 pour venir en contact avec le tissu qui est repassé. Si on le désire, le bouton de commande 34 peut actionner un pulvérisateur. La commande de température 36 commande de façon thermostatique la chaleur de la se"'eIl?,et l'ouverture de remplissage 38 établit un passage direct permettant de remplir le réservoir 20, toutes ces caractéristiques étant classiques. De façon générale, ces fers à repasser à vapeur utilisent de préférence de l'eau distillée, du fait que la pureté de l'eau distillée assure un meilleur fonctionnement. Cependant, de nombreux utilisateurs n'utilisent pas d'eau distillée, mais simplement l'eau du robinet, et, en fonction de la dureté de l'eau, les conduits d'eau finissent par s'obstruer. Certains fers utilisent une aiguille de nettoyage qui passe par l'orifice volumétrique, pour faire disparaître le tartre qui s'est acumulé, et la zone de recueil qui entoure l'orifice tend à recueillir les paillettes du fait de la structure en forme de coupelle qui est employée. Lorsqu'on retire l'aiguille de nettoyage, les paillettes pénètrent dans l'orifice comme dans un entonnoir et l'obstruent, ce qui a un effet défavorable sur son fonctionnement. L'invention est destinée à améliorer la structure de valve d'alimentation en eau utilisée dans l'art antérieur, et constitue un perfectionnement de l'invention décrite dans le brevet des EU 3 496 661. Ce perfectionnement consiste en modifications de structure qui améliorent notablement la durée de vie du fer, et sa capacité de fournir de la vapeur à débit constant pendant une longue durée. On empêche l'accumulation de dépôts au niveau de l'orifice volumétrique de la valve d'alimentation en eau, grâce à un élément en saillie qui est placé en permanence dans l'orifice, ce qui donne un orifice annulaire commandé, et en utilisant également cet élément en saillie à la manière d'une mèche, pour faciliter l'écoulement, et à la manière d'un guide pilote. Dans ce but, la structure de l'invention présente de nombreuses modifications par rapport à celle du brevet des EU 3.496.661. Le perfectionnement de l'invention porte plus précisément sur la version qui quiest représentée sur la figure 2 de ce brevet. Selon l'invention, le fond du réservoir d'eau 20 comporte une ouverture associée à un conduit de sortie 40 qui comprend une cavité 42 et s'étend sous le réservoir d'eau et le mécanisme de valve supérieur par un prolongement 44, afin de diriger l'eau vers le générateur de vapeur 24 de la semelle,comme il est représenté sur la figure 2 du brevet des EU 3.496.661. Pour augmenter notablement la durée de vie du fer à repasser, en doublant presque cette durée de vie dansle cas de l'utilisation avec de l'eau du robinet, les perfectionnements de structure de l'invention consistent à utiliser une plaque mince en acier inoxydable 46, en forme de coupelle, qui comporte un rebord 48 et un fond 50 en forme de dôme, avec un orifice 52 au sommet du dôme. La forme particulière et le matériau constitutif de h plaque 46 sont très importants pour l'obtention d'une durée de vie très supérieure, en utilisant de l'eau du robinet. On utilise dans l'art antérieur des plaques de laiton tournées emmanchées dans le conduit de sortie 40, et c'est la presse amenant la plaque en position qui est elle-même chargée de disposer correctement cette plaque.Avec la structure à rebord, la plaque 46 est simplement poussée jusqu'en butée,et se trouve ainsi emboîtée de façon fixe à l'intérieur du conduit, au-dessus du fond de la cavité. Ainsi, la mise en place correcte de la plaque dans le conduit ne dépend pas d'un emm~chement,ce qui définit toujours une chambre 54 de dimensions déterminées dans la cavité,au-dessous de la plaque 46. L'utilisation d'acier inoxydable permet également d'employer une pièce en tôle relativement mince, de l'ordre de 0,50 mm, et le terme "mince" qui est utilisé dans les revendications désigne une épaisseur de cet ordre. Cette plaque en tôle présente plusieurs avantages propres, expliqués en détail ci-après, par rapport à la pièce tournée utilisée dans l'art antérieur.On utilise également, pour le guidage et le raclage, une plaque de raclage distincte 56 , en tôle inoxydable mince, qui présente une ouverture centrale et qui est montée dans la partie de chambre 54 de la cavité qui est formée au-dessous de la plaque 46 en forme de coupelle, grâce à la structure à rebord. La plaque 56 peut ainsi se déplacer librement, sans être retenue, dans la chambre 54, du fait que la plaque 46 vient en permanence en butée dans la cavité , bien au-dessus du fond de cette cavité. La plaque de raclage 56 est également en acier inoxydable et a une épaisseur de 0,38 mm. Pour utiliser effectivement la structure comportant une plaque inoxydable, le tube 28 de la valve d'alimentation en eau supporte la tige volumétrique intérieure par l'intermédiaire d'une structure pendulaire 58, comme dans le brevet des EU 3 496 661, de façon à assurer en permanence l'alignement de la tige 60 dans l'orifice 62 et l'ouverture centrale 62. Pour commander avec précision le débit d'eau sur une longue durée de vie la tige volumétrique 60- portée par le tube 28 possède une partie de grand diamètre 64 et une partie de petit diamètre 66, et cette tige traverse toujours l'orifice 52 et l'ouverture 62. La tige volumétrique peut ainsi se centrer et se positionner librement, du fait de son passage dans l'ouverture 62. Pour assurer l'étanchéité en position de fermeture, la partie inférieure du tube 28 possède une portée périphérique 58 qui s'adapte à la partie supérieure de la plaque en forme de dôme 46, autour de l'orifice, pour assurer une bonne étanchéité. La portée 68 présente de préférence une partie en forme de bulbe permettant d'utiliser un joint à bille. Pour assurer un nettoyage permanent, la partie de grand diamètre 64 a le même diamètre que l'orifice 52, ce qui assure un raclage de l'orifice à chaque manoeuvre de la valve. De façon similaire, la section transversale de l'ouverture 62 a le même diamètre que la partie de faible diamètre 66, ce qui assure également un raclage de cette ouverture à chaque manoeuvre de la valve. Ainsi, les éléments de la partie de tige de faible diamètre 66 et de l'orifice 52 qui commandent le débit d'eau font l'objet d'un raclage continu et simultané à chaque manoeuvre de la valve, ce qui assure un passage annulaire 70 de dimensions constantes, pour définiroenstamment avec précision le débit d'eau. En outre, pour empêcher toute possibilité de blocage, le fond en forme de dôme de la plaque 46 est courbé en 72 de façon à positionner sans jeu la partie inférieure du ressort 74 qui sollicite le tube 28 de manière classique.Le fait de donner cette forme à la partie courbée de la plaque, pour donner une bonne assise au ressort, et pour le placer dans une position fixe, empêche tout déplacement du ressort le long de la surface en forme de dôme, ce qui pourrait bloquer le fonctionnement. On obtient cet avantage en donnant la forme indiquée à la plaque 46. Pour assurer en permanence un débit d'eau bien défini, à l'aide de pièces propres, grâce au raclage, on dimensionne la structure de valve avec précision de façon que la distance D entre l'orifice 52 et la plaque de raclage 56 soit toujours inférieure à la course verticale totale de la valve, afin de disposer toujours d'un orifice racle, 52, associé à une partie de tige raclée 66, pour commander le débit d'eau avec précision. En effet, il n'y a aucun risque qu'une partie de tige 66 non raclée pénètre dans l'orifice 52 si la distance D est toujours inférieure à la course totale de la valve. En outre, pour réduire la hauteur globale de la structure, il est avantageux, bien que facultatif si la distance D est conservée, de maintenir l'orifice 52 du dôme au niveau du rebord 48, ou au dessous de ce niveau, afin de maintenir à une valeur faible la course de la partie de tige de faible diamètre 66, dans l'orifice. L'utilisation de la plaque d'acier inoxydable rexll=r- dée46 présente un certain nombre d'avantages propres, par rapport à une pièce métallique tournée. Tout d'abord, la plaque d'acier inoxydable est plus économique. Ensuite, ce qui est plus important, la longueur de l'orifice 52 est réduite à l'épaisseur de la tôle, ce qui serait impossible à obtenir en pratique avec une pièce tournée,mssmeaussi mLnce que possible . La faible longueur de l'orifice définit un bord qui racle mieux la tige volumétrique associée 60, ce qui maintient l'orifice propre et permet aux paillettes et aux débris de tomber avec un plus faible risque de bloquer la tige volumétrique dans l'orifice, du fait de sa faible longueur.Avec un orifice relativement long, des paillettes de faibles dimensions peuvent bloquer l'orifice, mais la faible longueur que permet l'invention donne un orifice à bord plus aigu, ce qui assure un meilleur raclage. L'acier inoxydable présente en outre une meilleure résistance à l'usure, et il n'apparaît donc que pas ou peu de déformation ou d'ovalisation de l'orifice volumétrique, donnant par exemple à cet orifice une forme elliptique ,et entraînent ainsi un débit de vapeur trop élevé et la formation de gouttes d'eau sur l'article repassé. De plus, cette ovalisation permetune excentration des pièces dans la plaque de raclage inférieure. L'ensemble de la structure de la valve peut ainsi se bloquer, ce qui entraîne une courbure de la tige volumétrique, et réduit la durée de vie. De plus, du fait de la faible conductivité thermique qui lui est propre, l'acier inoxydable tend à réduire l'accumulation de dépôts à partir de l'eau du robinet, du fait que les substances minérales se déposent plus rapidement aux températures élevées. Ainsi, la plaque d'acier inoxydable fonctionne à plus basse température , sans dépôt de substances minérales, et avec un plus faible risque de blocage de l'orifice. Enfin, le dimensionnement des pièces indiqué précédemment évite l'inconvénient d'un nettoyage d'une longueur insuffisante de la partie de faible diamètre 66 de la tige volumétrique, lorsque la valve est entièrement ouverte, ce qui permettrait à une zone non nettoyée de la partie de faible diamètre de demeurer dans l'orifice. La présence d'une zone non nettoyée dans ltorifice empêcherait ainsi une définition correcte du débit, et restreindrait ce débit. En réduisant la course de façon que la dimension D soit toujours inférieure à la course de la valve, on fait en sorte qu'il y ait en permanence une partie de tige propre dans un orifice propre, ce qui donne un orifice annulaire constant pour définir le débit.La forme particulière que l'on donne à la plaque 46 pour loger le ressort sans jeu empêche que ce ressort ne monte sur le dôme du siège de la valve, auquel cas le tube 28 ne pourrait pas porter correctement sur le dôme pour arrêter complètement le débit. Au contraire, la portée plane du ressort qui est utilisée dans l'art antérieur ne présente pas cet avantage. Cette forme de la plaque 46 facilite également le montage du fer à repasser, au cours de la fabrication, du fait que le tube de la valve se trouve correctement positionné. Enfin, le rebord de la plaque 46 positionne de façon définie la plaque dans la cavité, sans faire intervenir un emmanchement, si bien que le montage des pièces s'effectue plus facilement à la machine, en faisant simplement descendre la plaque jusqu'à la butée. La distance D est alors constante, et la plaque 56 est toujours correctement centrée et peut toujours racler correctement la partie de tige de faible diamètre 66. REVENDICATIONS 1. Fer à repasser à vapeur comprenant un réservoir,une semelle faisant fonction de générateur de vapeur, une valve guidée d'alimentation en eau, avec un tube et une tige volumétrique qui peut se déplacer entre une position d'ouverture et une position de fermeture, et un conduit de sortie du réservoir qui possède une cavité et qui s'étend sous la valve pour diriger l'eau vers la semelle afin de produire de la vapeur, caractérisé en ce que :il comprend un plaque en forme de coupelle en tôle mince, avec un rebord et un fond en forme de dôme,avec orifice dans le dôme; le rebord positionne la plaque de façon fixe dans le conduit, au-dessus du fond de la cavité; une plaque mince de raclage distincte, qui comporte une ouverture centrale, est montée de façon flottante dans la cavité, sous la plaque en forme de coupelle ; la tige volumétrique est supportée par le tube, elle possède deux parties de diamètres différents, et traverse en permanence l'orifice; la partie de faible diamètre de la tige volumétrique racle l'ouverture de la plaque, tandis que la partie de grand diamètre racle l'orifice; et la distance entre l'orifice et la plaque de raclage est inférieure à la course totale de la valve, si bien que l'orifice et la partie de faible diamètre de la tige sont simultanément raclés à chaque manoeuvre de la valve, et une tige raclée est toujours disposée dans un orifice raclé lorsque la valve est ouverte, ce qui assure en permanence une commande précise du débit. 2. Fer à repasser selon la revendication 1,caractérisé en ce que la plaque en forme de coupelle et la plaque de raclage sont toutes deux en acier inoxydable. 3. Fer à repasser selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valve guidée comporte un ressort qui sollicite le tube, et l'extrémité inférieure du tube présente une portée d'étanchéité périphérique qui s'adapte sur le dôme en position de fermeture. 4. Fer à repasser selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige volumétrique est supportée par une structure pendulaire à l'extrémité inférieure du tube. 5. Fer à repasser selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fond en forme de dôme est courbé de façon à loger le ressort sans jeu , en position fixe, dans la plaque en forme de coupelle. 6. Fer à repasser selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'orifice du dôme se trouve à un niveau qui ne dépaSse pas le niveau du rebord, pour que la course que la partie de tige de faible diamètre effectue dans l'orifice soit courte.