Brevet FR2465826A1 — publié le 19810327

L'invention concerne une machine à laver et à essorer le linge comportant une cuve destinée à recevoir l'eau de lavage ou de rinçage, à l'intérieur de laquelle peut tourner un tambour à linge d'axe sensiblement horizontal supporté par au moins un arbre monté dans un palier logé dans la paroi de cuve, un moteur électrique fixé à la cuve entraînant le tambour par l'intermédiaire d'une courroie tendue entre une poulie motrice et une poulie réceptrice solidaire du tambour, la cuve étant disposée dans une carrosserie à laquelle elle est liée par une suspension élastique amortie. Généralement, la poulie réceptrice d'une telle machine est fixée sur l'arbre du tambour de lavage, à l'extérieur de la cuve, l'arbre traversant la paroi de cuve entre le tambour et la poulie. La poulie motrice est fréquemment montée directement sur l'arbre moteur qui est parallèle à l'axe du tambour, le moteur étant fixé extérieurement à la cuve. Cette disposition implique qu'entre la cuve et la carrosserie extérieure de la machine à laver soit prévu un espace suffisant pour loger la transmission par courroie et poulies, espace tenant compte du fait que, pour l'amortissement des vibrations et oscillations, la cuve est montée ou suspendue au moyen de ressorts lui autorisant un certain ballant.Par ailleurs, pour éviter d'utiliser un arbre moteur trop long, donc peu. rigide si la poulie motrice est montée en porte-à-faux à son extrémité, le moteur est généralement décentré et monté du côté de la cuve où se trouve la poulie réceptrice. Cette localisation du moteur oblige à équilibrer sa masse par un contrepoids fixé à la cuve, afin que le centre de gravité du bloc laveur constitué par le tambour, sa poulie, la cuve et le moteur, soit constamment dans le plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation du tambour, et cela, quel que soit le remplissage en eau de la cuve. Une telle organisation générale de machine à laver, très fréquente, est par exemple illustrée par le brevet français n0 2 218 420. L'invention vise à modifier cet agencement, notamment pour gagner de l'espace entre la cuve et la carrosserie, et pour supprimer la masse d'équilibrage du moteur. Une machine à laver conforme à l'invention, du type décrit dans le premier alinéa ci-dessus, est caractérisée par le fait que les poulies motrice et réceptrice et la courroie sont situées à l'intérieur de la cuve et baignent au moins partiellement dans l'eau de lavage ou de rinçage. La demande de brevet français n0 2 392 161 décrit une machine à laver dans laquelle la cinématique d'entrainement du tambour est partiellement localisée dans la cuve et immergée, mais il s'agit d'un entraînement à pignon et roue dentés engrenant, le pignon moteur n'étant jamais baigné par l'eau de lavage. Une telle machine ne permet pas l'essorage du linge par centrifugation à grande vitesse. L'adoption d'une disposition semblable sur une machine à laver à entraînement par courroie semblait se heurter à des préjugés sur 11 existence d'obstacles techniques réels ou imaginaires à propos de l'adhérence de la courroie sur ses poulies en milieu aqueux et en présence de savons ou détergents, à propos de la résistance chimique du matériau de la courroie immergée dans un milieu acide ou alcalin, à température pouvant atteindre 950C, de sa résistance aux chocs thermiques, Or, il apparaît qu'une courroie trapézoidale, ou à gorges multiples, ou à dents, soumise à une tension entre axes moteur et récepteur d'environ 10 daN, adhère suffisamment à ses poulies pour ne pas glisser lors du démarrage du moteur, c'est-à-dire à l'instant où le couple transmis est maximum. Il apparaît également que des matériaux à base d'élastomères tels que des néoprènes, ou à base de caoutchoucs thermoplastiques tels que polyesters ou polyurétannes, peuvent être employés pour constituer une courroie ayant une bonne stabilité de ses caractéristiques initiales de résistance à la rupture, à l'allongement, au déchirement, de son module d'élasticité, ayant une bonne résistance à la flexion, à l'abrasion et un bon coefficient de frottement, sur métaux par exemple. L'armature d'une telle courroie peut être par exemple constituée de fibres polyester ou de fibres de verre. Il est à remarquer d'ailleurs que dans le cas d'utilisation d'une courroie dentée, la poulie motrice, elle-même dentée, ne peut glisser dans la courroie, quel que soit le milieu dans lequel elles baignent. Dans un mode de réalisation préférentiel de la machine à laver selon l'invention, la poulie motrice est montée sur l'arbre du moteur d'entraînement qui traverse la paroi de la cuve en un point situé entre le moteur et la poulie, l'arbre du moteur étant sensiblement parallèle a l'axe du tambour. A la traversée de la paroi de cuve un joint assure liétanchéité entre l'arbre moteur et cette paroi : étant donné la vitesse de rotation de l'arbre, qui peut atteindre 20 000 tours par minute, un joint du type à frottement de surfaces planes graphite sur métal ou céramique convient. Afin de limiter encore ltencombrement de la poulie réceptrice, et de libérer totalement le volume interne de la cuve au profit du tambour, il est particulièrement avantageux d'implanter ladite poulie réceptrice sur la surface cylindrique du tambour. Cette solution présente l'avantage de rapprocher encore le plan de la courroie du plan médian du tambour, ce qui permet de fier le moteur sur la cuve en une position telle que le centre de gravité du bloc laveur soit bien situé dans ce plan médian, alors que, sur l'arbre moteur, la distance séparant le palier de sortie du moteur de la poulie montée en porte-à-faux est réduite au minimum. Pour un diamètre de tambour de l'ordre de 0,45 m, un rapport de réduction de vitesse de 1/16 sera obtenu avec un diamètre de poulie motrice d'environ 28 mm. La poulie réceptrice peut être formée d'un seul tenant avec le tambour, ou peut être rapportée sur sa surface cylindrique. Elle est de préférence constituée par cette surface elle-ïiieme qui reçoit donc alors directement la courroie d'entraînement. Le matériau de cette dernière est alors choisi notamment pour son coefficient de frottement sur la tôle d'acier inoxydable dont sont constituées le plus souvent les viroles de tambour de lavage. Une courroie à section présentant des gorges multiples ou à dents est particulièrement indiquée pour que ne se crée pas un film de liquide entre elle et la surface de la poulie et/ou du tambour. Un tel entraînement par courroie appliquée directement sur le tambour était déjà utilisé dans des sèches-linge, mais le transfert de cette solution a la machine à laver se heurtait aux préjugés déjà mentionnés, le tambour et sa courroie étant par définition secs dans un sèche-linge. Pour assurer une meilleure adhérence de la courroie, la surface cylindrique du tambour peut être emboutie de façon à présenter au contact de la courroie des bossages coopérant avec une découpe périodique d'au moins un bord de cette courroie. Une dizaines de bossages coopérant avec la courroie, éventuellement de part et d'autre, suffisent à interdire son glissement sur le tambour. Le fait que l'arbre moteur pénètre à l'intérieur de la cuve permet de monter simplement une turbine de pompe à son extré- mité, turbine destinée à tourner dans un corps de pompe aménagé dans la paroi de cuve pour la vidange de l'eau de lavage ou de rinçage. Dans ce mode de réalisation, le moteur et la pompe alignés occupent par rapport à la cuve une position basse, afin d'en assurer la vidange complète. La pompe peut etre du type centrifuge, l'eau y accédant axialement par un diaphragme centré sur la turbine. L'accès de l'eau peut être aussi réalisé par un passage ménagé dans le corps de pompe pour qu'en fin de pompage liteau résiduelle ne soit plus en contact avec la poulie motrice et la courroie, évitant à cette dernière, entre deux lessives, des séjours prolongés dans l'eau. La disposition de la pompe en bout d'arbre moteur implique que la turbine est mise en rotation chaque fois que le moteur fonctionne, et notamment lors du lavage du linge et lors de son essorage. Pendant le lavage, la vitesse de rotation du moteur est par exemple de 800 t/mn, le dessin de la pompe ne doit pas permettre le pompage à cette vitesse. Il en résulte tout de même une action de brassage de l'eau séjournant en fond de cuve, notamment lors de l'arrêt et de l'inversion du sens de rotation du moteur. Ce brassage permet d'améliorer la dissolution des poudres de lessives qui ont tendance à se sédimenter au fond de la cuve. Pour vidanger la cuve, la pompe est actionnée à une vitesse proche de 2 000 t/mn, ce qui impose au tambour, pour un rapport de 1/16, une vitesse de 120 t/mn. Enfin, lors de l'essorage du linge, pour que le tambour atteigne une vitesse de 1 000 t/mn par exemple, la turbine de pompe tournera à 16 000 t/mn. La description qui suit et les figures illustrent un exemple de réalisation d'une machine à laver selon l'invention. La figure 1 représente une coupe schématique d'une machine à laver selon l'invention. Les figures 2 et 3 représentent, très simplifiée, une cuve en matière plastique destinée à la machine à laver selon l'invention. La figure 4 est une coupe plus détaillée de la zone dans laquelle l'arbre moteur pénètre à l'intérieur de la cuve. La figure 1 est une vue partiellement éclatée, partiellement en coupe d'un exemple de machine à laver et à essorer le linge conforme à l'invention, dans laquelle la cuve 1 destinée à recevoir l'eau de lavage ou de rinçage est supportée par deux jambes à ressort et amortisseur 2, par rapport à une carrosserie extérieure 3 et à son socle. La cuve i contient un tambour de lavage 4, réalisé en tôle d'acier inoxydable, perforé et monté par ses arbres 5 dans deux paliers étanches logés dans la paroi de la cuve, les arbres 5 définissant pour le tambour un axe de rotation sensiblement horizontal. Dans l'exemple représenté, la cuve est ouverte en son sommet et la virole 6 (ou surface cylindrique) du tambour comporte une porte pour le chargement et le déchargement du linge à laver.Sur la cuve, à l'extérieur et à sa partie inférieure est monté le moteur électrique 7 d'entrainement du tambour dont l'arbre 8 pénètre directement dans un logement appartenant à la cuve, à travers un joint 9. A l'intérieur de la cuve, l'arbre moteur 8 porte une poulie motrice 10 recevant une courroie 11, dentée dans l'exemple dessiné. Cette courroie il est par ailleurs tendue sur la virole 6 du tambour de lavage. En extrémité d'arbre moteur 8 est montée la turbine 12 d'une pompe 13 dont le corps communique avec la cuve par un espace annulaire traversé par l'arbre 8 entre la poulie et la turbine, le corps de pompe communique avec la tuyauterie d'évacuation de l'eau de la machine à laver. La cuve 1 ainsi que le logement recevant l'arbre 8 peuvent être constitués de matière synthétique injectée, par exemple de polypropylène allégé ou chargé de fibres. Cette solution rend très facile l'obtention d'un seul tenant des différents éléments de la cuve, qui peut être constituée comme le montrent les figures 2 et 3 d'un corps principal 14 sensiblement cylindrique, fermé par un couvercle 15. Le corps et le couvercle sont reliés par des agrafes élastiques 16 et compriment entre eux un joint d'étanchéité 17. La figure 4 est un schéma de détail de la partie de cuve recevant l'arbre moteur 8. Ce dessin montre notamment le montage de la carcasse du moteur 18 dans un logement de la cuve par l'intermédiaire d'un anneau élastique 19 d'étanchéité et d'isolation vibratoire. Entre la carcasse du moteur et l'arbre, l'étanchéité est obtenue par un joint à surfaces annulaires planes en rotation relative. REVENDICATIONS: 1. Machine à laver et à essorer le linge comportant une cuve destinée à recevoir l'eau de lavage ou de rinçage, à l'inté- rieur de laquelle peut tourner un tambour à linge d'axe sensiblement horizontal supporté par au moins un arbre monté dans un palier logé dans la paroi de cuve, un moteur électrique fixé à la cuve entraînant le tambour par l'intermédiaire d'une courroie tendue entre une poulie motrice et une poulie réceptrice solidaire du tambour, la cuve étant disposée dans une carrosserie à laquelle elle est liée par une suspension élastique amortie, caractérisée par le fait que les poulies motrice et réceptrice et la courroie sont situées à l'intérieur de la cuve et baignent au moins partiellement dans l'eau de lavage ou de rinçage. 2. Machine à laver selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la poulie motrice est montée sur l'arbre du moteur d'entraînement qui traverse la paroi de la cuve en un point situé entre le moteur et la poulie, l'arbre du moteur étant sensiblement parallèle à l'axe du tambour. 3. Machine à laver selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la poulie réceptrice est implantée sur la surface cylindrique du tambour. 4. Machine à laver selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la surface cylindrique du tambour reçoit directement la courroie d'entraînement, constituant elle-même la poulie réceptrice. 5. Machine à laver selon la revendication 4, caractérisée par le fait que, sur la surface cylindrique du tambour, des bossages coopèrent avec une découpe périodique d'au moins un bord de la courroie. 6. Machine à laver selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que l'arbre du moteur d'entraînement pénètre dans la cuve en sa partie la plus basse et y reçoit une turbine de pompe destinée à tourner dans un corps de pompe aménagé dans la paroi de cuve, pour la vidange de l'eau de lavage ou de rinçage.