Brevet FR2484484A1 — publié le 19811218

MACHINE A LAVER LE LINGE MUNIE D'UN DISPOSITIF DE MESURE EN CONTINU DU NIVEAU DE L'EAU DANS LA CUVE DE LAVAGE La présente invention concerne une machine à laver le linge munie d'un dispositif de mesure en continu du niveau de l'eau dans la cuve de lavage. Les machines à laver le linge de l'art antérieur sont dotées de dispositifs dits "pressostat" qui permettent de mesurer le niveau de l'eau à l'intérieur de la cuve de la machine à ses maximum et minimum, la connaissance de ces derniers étant suffisante pour déclencher les phases successives d'un programme préalablement et manuellement choisi par l'utilisateur en fonction de la nature du linge à laver. Il est question maintenant que les machines à laver le linge se fassent plus savantes et sachent reconnaStre la nature et(ou)îa quantité du linge qui y est introduit ainsi que décider d'elles-mêmes le cycle de lavage auquel doit être soumis le linge en fonction de cette nature et (ou) quantité, évitant ainsi l'erreur humaine d'un mauvais choix de programme de lavage.Il est pour cela nécessaire que le niveau h de l'eau à l'intérieur de la machine soit connu de celle-ci, non seulement à son maximum et à son minimum, mais d'une manière continue au cours des diverses opérations de lavage. Compte tenu du fait que la machine à laver le linge est un produit industriel grand public très répandu et pour lequel la concurrence à la vente est très ardue, le capteur de niveau d'eau devant fournir la mesure en continu du niveau d'eau dans la machine nouvellement savante, doit être simple et d'un prix de revient faible. Les capteurs de niveau de liquide dans des réservoirsoles plus simples, que révèle l'art antérieur, sont du type capacitif et parmi eux, celui décrit dans le brevet américain No 3.864.974, utilisable quand le liquide est électriquement conducteur. Ce capteur est constitué d'un conducteur rectiligne recouvert d'un isolant électrique, lequel conducteur est fixé rigidement au réservoir et plonge dans le liquide jusqu'au fond du réservoir. La capacité électrique entre le conducteur rectiligne et le liquide conducteur est fonction de la longueur du conducteur immergé dans le liquide, donc, en fait, de la hauteur de liquide présent dans le réservoir.Cette capacité est déduite de la mesure du courant qui parcourt ladite capacité lorsqu'une tension électrique alternative est appliquée entre le conducteur rectiligne et le liquide par l'intermédiaire de l'enceinte du réservoir en matériau électriquement conducteur, On pourrait évidemment penser à utiliser un tel capteur dans une machine à laverie linge pour mesurer d'une façon continuele niveau à l'intérieur de la cuve, le conducteur étant fixé à ladite cuve dans une position verticale et plongeant dans l'eau de lavage. Cependant, il faut compter avec le fait que la cuve est généralement fixée au bâti de la machine à l'aide d'une fixation souple comportant, le plus souvent, deux systèmes de ressorts et amortisseurs placés dans le plan de section médiane de la cuve, si bien que la cuve se trouve pouvoir exécuter autour d'une position moyenne correspondant à la position occupée lors de l'arrêt de la machine et autour du volume d'eau, un mouvement complexe, notamment de rotation autour d'axes sensiblement horizontaux parallèles à celui du tambour de la machine et également, mais d'amplitude faible, autour d'axes sensiblement horizontaux perpendiculaires à cet axe de tambour. Il s'ensuivrait que les longueurs de conducteur rectiligne plongeant dans l'eau seraient constamment variables au cours du lavageopour un volume donné présent dans la machineset que le capteur donnerait des indications erronées sur le niveau moyen horizontal de l'eau à l'intérieur de la cuve correspondant à ladite position moyenne de cette dernière. L'un des buts de l'invention est de proposer une machine à laver munie d'un capteur du niveau de l'eau à l'intérieur de la cuve de la machine, ce capteur ayant un même degré de simplicité que celui selon le brevet américain 3.864.974. Un autre but de l'invention est encore de proposer une machine à laver munie d'un capteur dont les indications de niveau sont pratiquement insensibles aux oscillations dé la cuve. L'invention utilise un capteur de niveau d'eau comportant également un conducteur électrique solidaire de la cuve et recouvert d'un isolant électrique, une portion de ce conducteur étant immergée dans l'eau, et détermine la hauteur d'eau dans la cuve par la mesure de la capacité entre cette portion de conducteur et l'eau de la machine. Mais du fait de la forme du conducteur et de la position qu'il occupe dans la cuve,-d'une part, la portion de conducteur immergé entrant dans la mesure, au lieu d'être comptée à partir de l'une de ses extrémités, se situe entre ses extrémités et d'autre part, la longueur de cette portion immergée, à volume d'eau constant, est pratiquement indépendante du mouvement de la cuve.Ainsi, l'invention propose une machine à laver le linge du genre comportant à l'intérieur d'un bâti une cuve de lavage fixé audit bâti par l'intermédiaire d'une fixation souple ou non,à l'intérieur de ladite cuve un tambour de réception de linge, cuve et tambour ayant tous deux la forme d'un cylindre à section droite circulaire et ayant des axes de révolution confondus et sensiblement horizontaux, ledit tambour étant solidaire de la cuve et tournant autour de son axe à l'intérieur de ladite cuve, remarquable en ce qu'elle est munie d'un capteur de niveau d'eau constitué d'un conducteur électrique de section uniforme revêtu d'une couche uniforme d'isolant électrique, ledit conducteur ayant la forme d'un arc de cercle de diamètre intermédiaire entre celui de la cuve et celui du tambour, la longueur de l'arc de cercle étant égale à au moins la demi-circonférence dudit cercle, ledit conducteur étant disposé dans la partie inférieure de la cuve solidairement de celle-ci selon un plan de section droite des cuve et tambour, concentriquement auxdites sections droites, et des moyens pour mesurer la capacité électrique entre la portion de conducteur immergé dans l'eau de la machine et ladite eau ou toute partie métallique en contact avec ladite eau et pour relier la capacité mesurée au niveau de l'eau dans la cuve. Du fait de la position du conducteur placé dans une section droite de la cuve, lors d'un mouvement de rotation de la cuve autour d'un axe parallèle à celui du tambour, la portion de conducteur immergée tout en se modifiant, conserve la même longueur pour un même volume d'eau. Cette longueur pourrait se trouver modifiée du fait d'un mouvement de rotation de la cuve autour d'un axe horizontal perpendicuaire à l'axe du tambour. Ce mouvement est généralement de faible amplitude et ne perturbe pas beaucoup la mesure. Toutefois pour éviter l'influence d'un tel mouvement, l'invention propose de placer d'une façon préférentielle le conducteur dans le plan de sextion droite médian des cuve et tambour, la longueur de conducteur immergée étant alors sensiblement indépendante de ce mouvement. La capacité mesurée selon l'invention est en fait celle existant entre le conducteur et la cuve en contact avec l'eau et reliée à la masse de la machine. En toute rigueur, cette capacité est la somme de deux capacités placées en parallèle à savoir, d'une part, celle entre la portion de conducteur immergée et l'eau dépendant étroitement du niveau de l'eau et indépendante de la rotation de la cuve, d'autre part, celle entre la portion de conducteur non immergée et la cuve, cette dernière capacité étant variable lors du mouvement de la cuve et comportant une épaisseur d'air comme diélectrique. La mesure est rendue indépendante de cette dernière capacité, donc du mouvement de la machine, en la minimisant devant la capacité correspondant à la partie immergée de conducteur, ce qui est acquis en introduisant une assez forte épaisseur d'air entre conducteur et cuve, du fait de placer selon l'invention le conducteur à une distance de la cuve par exemple de l'ordre de un centimètre. Selon une variante de l'invention, la section du conducteur est circulaire. Selon une autre variante pour augmenter la capacité mesurée, le conducteur présente une grande surface latérale et prend la forme d'une bande de faible épaisseur par rapport à la largeur. Les moyens de mesure de la capacité appartiennent à l'art antérieur et comportent par exemple une source basse tension électrique alternative débitant dans la capacité en série avec une résistance aux bornes de laquelle est prélevé un signal proportionnel au niveau d'eau, lequel est ensuite amplifié puis redressé éventuellement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple, ladite description étant accompagnée de dessins qui représentent - figure 1 une représentation schématique d'une machine à laver selon l'invention en coupe par le plan de section droite médian de la cuve et du tambour la machine étant au repos. - figure 2 une même représentation schématique de la machine lorsqu'elle est en état de marche. - figure 3 une vue dans la direction de coupe de ladite machine. La machine à laver représentée sur les différentes figures comporte à l'intérieur d'un bâti une cuve de lavage cylindrique, à section droite circulaire et ouverte vers le haut à l'intérieur de laquelle se trouve un tambour de réception de lingecyllndrique,également de section droite circulaire, cuve et tambour ayant même axe de révolution, le tambour tournant autour de son axe tandis que la cuve est fixée au bâti à l'aide d'une liaison souple autorisant un mouvement de la cuve et du tambour par rapport audit bâti. Sur les figures 1 et 2 cette machine est représentée en coupe par le plan de section droite médian de la cuve et du tambour. La cuve apparaît sous le repère II, le tambour sous le repère 12. Leur axe commun est 13. Pour la simplicité du dessin et du fait qu'elles ne sont pas nécessaires à l'explication de l'invention, les ouvertures de cuve et tambour pour l'introduction du linge ne sont pas représentées. L'ensemble cuve tambour est fixé au bâti de la machine au moyen d'une liaison comportant des moyens élastiques. Le bâti n'est représenté que par sa base 15 et la liaison élastique au moyen de ressorts amortisseurs 16 et 17 reliant 15 aux deux extrémités 18 et 19 d'un axe 20 solidaire de la cuve. Sous 22, est représenté un conducteur électrique de section uniforme recouvert d'une couche d'isolant électrique d'épaisseur uniforme. Il a une forme d'arc de cercle de centre 13 et de rayon intermédiaire entre celui de la cuve et celui du tambour. Sa longueur est au moins égale à la moitié de la circonférence du cercle et il est placé dans la partie inférieure de la cuve à laquelle il est fixé en un certain nombre de points F H I J à l'aide de moyens isolants électriques écartant d'une distance donnée le conducteur de la cuve.Ces moyens de fixation et d'écartement sont représentés par les barres telles que 14. Sur la figure 1, la machine est supposée dans sa position au repos. 21 est la surface de l'eau. Le niveau de l'eau correspond à la distance h existant entre la surface horizontale 21 et le point B le plus bas de la cuve. La portion MN du conducteur 22 est immergée dans l'eau de la cuve. Sur la figure 2 la machine est supposée en marche et l'ensemble cuve tambour avoir pivoté autour d'un axe parallèle à 13, les ressorts amortisseurs ayant changé de longueur. Du fait de la forme circulaire de la cuve le niveau h d'eau à l'intérieur de la cuve n'a pas varié, tandis que la portion MN de conducteur immergé est remplacé par M'N' de longueur égale à MN. Ainsi à chaque valeur de niveau h correspond une longueur de conducteur immergée MN indépendante du mouvement de rotation de la cuve autour de l'axe 13. Selon l'invention, la mesure de h se fait par l'intermédiaire de la mesure de la capacité électrique entre cette portion MN de conducteur immergée et l'eau, le diélectrique étant l'isolant électrique recouvrant le conducteur En réalité, la capacité mesurée est celle entre le conducteur et la cuve mais celle-ci est rendue très proche de celle entre portion de conducteur et eau ou cuve, du fait que le conducteur est placé à une distance assez grande de la paroi de cuve, d'au moins de l'ordre de un centimètre par exemple, ce qui rend-négligeable dans la capacité entre conducteur et cuve la part due à la capacité entre partie non immergée et cuve. Dans cet exemple, le conducteur est placé dans le plan médian de section droite de la cuve. C'est évidemment la position pour laquelle la longueur de conducteur immergée est la plus insensible à des mouvements de cuves perpendiculaires à ses faces latérales qui sont généralement prévus par la suspension mais dont l'amplitude reste toujours assez faible. Il s'ensuit que selon l'invention, le conducteur peut aussi occuper d'autres sections droites sans que la mesure de niveau soit notoirement perturbée. Le conducteur peut, selon l'invention prendre plusieurs formes de section par exemple une forme circulaire. Mais pour augmenter la valeur de capacité mesurée on donne selon l'invention au conducteur une grande surface latérale, le conducteur prenant la forme d'une bande de section uniforme et d'épaisseur faible devant sa longueur et étant disposé de telle sorte que ses faces de plus grande surface soient parallèles aux surfaces cylindriques des cuves et tambour comme il apparaît sur la figure 3, cuve et tambour de la machine étant représentés en vue de côté selon la flèche 10 de la figure 1. La mesure de la capacité entre portion immergée de conducteur et cuve s'effectue à l'aide de moyens connus de l'art antérieur et comportant par exemple une source de basse tension électrique alternative connectée aux extrémités d'un ensemble comportant en série ledit conducteur et une résistance dont l'une des extrémités se trouve connectée à la cuve (en fait la masse de la machine), un signal proportionnel à ladite capacité, donc au niveau d'eau, étant prélevé aux bornes de la résistance lequel est ensuite amplifié puis redressé éventuellement et étalonné. REVENDICATIONS : 1- Machine à laver le linge du genre comportant à l'intérieur d'un bâti une cuve de lavage fixée audit bâti par l'intermédiaire d'une fixation souple ou non à l'intérieur de ladite cuve, un tambour de réception de linge, cuve et tambour ayant tous deux la forme d'un cylindre à section droite circulaire et ayant des axes de révolution confondus et sensiblement horizontaux, ledit tambour étant solidaire de la cuve et tournant autour de son axe à l'intérieur de ladite cuve, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un capteur de niveau d'eau constitué d'un conducteur électrique de section uniforme revêtu d'une couche uniforme d'isolant électrique, ledit conducteur ayant la forme d'un arc de cercle de diamètre intermédiaire entre celui de la cuve et celui du tambour, la longueur de l'arc de cercle étant égale à au moins la demi circonférence dudit cercle, ledit conducteur étant disposé dans la partie inférieure de la cuve solidairement de celle-ci selon un plan de section droite des cuve et tambour, concentriquement auxdites sections droites, et des moyens pour mesurer la capacité électrique entre la portion de conducteur immergée dans l'eau de la machine et ladite eau ou toute partie métallique en contact avec ladite eau et pour relier la capacité mesurée au niveau de l'eau dans la cuve. 2- Machine à laver le linge selon la revendication 1 caractérisée en ce que le conducteur isolé est placé dans le plan de section droite médian des cuve et tambour. 3- Machine à laver le linge selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que le conducteur isolé est à section circulaire. 4- Machine à laver le linge selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que le conducteur isolé est une bande de faible épaisseur par rapport à sa largeur.