Brevet FR2474548A1 — publié le 19810731

"Dispositif de commande pour machine à sécher le linge" L'invention concerne un dispositif de commande pour une machine à sécher le linge du genre dans lequel un mouvement mécanique de la charge de linge permet aux pièces de la charge de former, au moins par intermittence, un pont de résistances électriques entre des électrodes de contact. Le dispositif de commande est sensible au degré de séchage de la charge de linge. Un dispositif du genre mentionné ci-dessus est décrit dans le brevet du Royaume Uni No 1 241 879. Le dis- positif selon ce brevet mesurele séchage de la charge de linge par une méthode selon laquelle une différence de poten- tiel intermittente entre les électrodes de contact est appli- quée à un élément accumulateur servant à l'accumulation de la différence de potentiel. Dans les réalisations décrites, l'élément accumulateur est un condensateur, qui est rapidement porté à un potentiel donné (et est par la suite lentement dé- chargé) par les contacts intermittents se produisant lorsque les pièces de la charge de linge relient entre elles les électrodes de contact. Le potentiel variable dans le conden- sateur est intégré par un dispositif à grande constante de temps (plusieurs secondes) afin de fournir un potentiel moyen. Lorsque la charge de linge devient sèche, la résistance élec- trique des pièces atteint une valeur maximale et ledit poten- tiel moyen atteint également un niveau de tension prédétermi- né. Ce niveau detension est détecté par un tube à cathode froide et l'amorçage de ce tube est utilisé pour exciter un relais électromagnétique. Le relais commande un réchauffeur ou un mécanisme de programmateur de la machine à sécher le linge. La caractéristique de la charge de linge détectée parle dispositif selon ce brevet est le degré de séchage moyen du fait que la résistance électrique de la charge cor- respond à la quantité totale d'eau répartie dans toutes les pièces constituant la charge. Toutefois, du fait qu'une charge de linge moyenne contient des pièces épaisses, comme des serviettes, combinées peut être avec des pièces en tissu synthétique fin, la charge en son entier sèche apparemment de façon inégale. Ainsi, la charge en son entier peut être sèche, conformément à une mesure de séchage moyen, mais l'eau subsitant dans la charge sera concentrée dans les plis et les coutures d'ourlet des étoffes plus lourdes et ces parties peuvent être toujours humides. Du fait que le dispositif ne réagit qu'au degré de séchage moyen (par intégration des si- gnaux de séchage détectés par rapport au temps), des parties humides se trouvant dans la charge de linge ne seront pas détectées si elles ne produisent qu'occasionnellement des si- gnaux "toujours humides" (c'est-à-dire à basse résistance). C'est pour cette raison que pour l'utilisateur de la machine à sécher le linge il peut être nécessaire d'interrompre le travail de la machine et d'examiner les pièces à sécher afin de déterminer si les étoffes plus lourdes sont suffisamment débarrassées d'eau pour considérer l'opération de séchage com- me achevée. Il ne serait plus nécessaire de surveiller étroi- tement l'opération de séchage si le dispositif de commande était à même de détecter la présence de parties toujours hu- mides de la charge. La présente invention fournit un dispo- sitif de commande permettant de détecter la présence, dans toute partie de la charge de linge, d'une zone o le degré de séchage n'a pas atteint un niveau de référence prédéterminé. Conformément à l'invention, un dispositif de com- mande pour une machine à sécher le linge du genre dans lequel un mouvement mécanique de la charge à sécher permet à au moins plusieurs pièces de la charge de former, au moins par inter- mittence, une connexion de résistances électriques entre des électrodes de contact, le dispositif de commande réagissant au degré de séchage de la charge et comportant des moyens créant un courant électrique à travers un élément de résistan- ce, et, par l'intermédiaire desdites électrodes, à travers lesdites pièces, de façon qu'une différence de potentiel se développe dans l'élément de résistance, est caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre un comparateur permet- tant de comparer ladite différence de potentiel avec un po- tentiel de référence, un circuit temporisateur réinitialisa- ble conçu pour être réinitialisé au début d'un intervalle de temps prédéterminé lorsque ladite différence de potentiel dépasse ledit potentiel de référence, et un commutateur de sortie, qui n'est commandé par ledit circuit temporisateur à la fin dudit intervalle de temps, que si une telle réini- tialisation ne s'est pas produite pendant ledit intervalle de temps. Ainsi, l'intervalle de temps est entamé par le circuit temporisateur lorsque le degré de séchage requis est atteint, et le commutateure sortie est commandé par le cir- cuit temporisateur à la fin dudit intervalle de temps. Si toutefois, la différence de potentiel est égale ou supérieure à la tension de référence pendant cet intervalle -ce qui veut dire qu'une partie humide est momentanément détectée dans la charge de linge- le circuit temporisateur est réinitialisé et l'intervalle de temps est entamé à nouveau. Ainsi, le commu- tateur de sortie ne peut pas être manoeuvré jusqu'à ce qu'au- cune partie humide ne soit détectée pendant une période égale à l'intervalle de temps, par exemple 45 secondes. De préférence, le circuit de réglage comprend un condensateur connecté de façon à être chargé à partie d'une source de tension constante. Un dispositif semiconducteur peut être conçu de façon à décharger rapidement ledit conden- sateur si le comparateur détecte une différence de potentiel égale ou supérieure au potentiel de référence. Le commutateur de sortie peut être consti- tué par un circuit de commande de sortie verrouillant, comme une bascule de Schmitt ou le circuit décrit. De préférence, ledit courant électrique entre les électrodes est un courant alternatif. Dans le dispositif se- lon l'invention, un courant continu entre les électrodes n'est pas exclu, mais l'utilisation d'un courant alternatif permet de réduire certains problèmes, comme un effet électrolytique ou une contamination des surfaces des électrodes de contact. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limita- tif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre une machine à sécher le linge comportant le dispositif de commande conforme à l'invention. La figure 2 est un schéma synoptique illustrant le principe du dispositif de commande. La figure 3 est un schéma du circuit du dispositif de commande, et la figure 4 est un graphique d'une forme d'onde se produisant pendant le fonctionnement du dispositif. La figure 1 représente une machine à sécher le linge 11 du genre dans lequel les pièces d'une charge à sé- cher sont placées dans un tambour rotatif, qui est disposé derrière une porte 12. Lors du fonctionnement, de l'air chaud traverse le tambour pendant sa rotation et les pièces humides sont ainsi agitées lentement dans le courant d'air chaud. La surface intérieure du tambour présente des électrodes de con- tact électriques (non représentées sur le dessin), et celles- ci sont reliées, par intermittence par l'intermédiaire des pièces de linge, lorsqu'elles tombent pêle-mêle dans le tam- bour. La mesure de la résistance électrique entre les élec- trodes et à travers les pièces permet de mesurer l'avancement de l'opération de séchage. A un moment approprié pendant l'opération de séchage, il est possible de mettre la machine à sécher le linge hors circuit, ou de régler une minuterie de programme de la machine à sécher le linge sur une étape de programme différente par exemple sur un temps de refroidisse- ment pendant lequel le courant d'air chaud est remplacé par un courant d'air froid. Le dispositif de commande de l'inven- tion permet de contrôler l'avancement de l'opération de sé- chage. Le circuit est destiné à détecter des niveaux de séchage programmés par un opérateur. Cela s'effectue par ob- tention d'une tension à partir d'un diviseur de tension for- mé par la résistance électrique des tissus humides et une ré- sistance de démultiplication, et per comparaison de cette tension avec un potentiel de référence déterminé. La valeur de cette résistance de démultiplication peut être modifiée afin d'obtenir des niveaux de séchage différents. Un verrouillage électronique est utilisé pour commander un relais lorsque le niveau de séchage choisi a été détecté et met fin de ce fait à la période de séchage, par exemple. Un schéma synoptique du dispositif de commande est représenté sur la figure 2. Sur cette figure, la résis- tance électrique des pièces de linge est représentée comme une résistance sensible à l'humidité 13. Le genre d'alimentation utilisé en combinaison avec la propriété du circuit de pouvoir comparer une tension de crête avec un potentiel de référence permet que la ten- sion de sensibilisation dans les tissus et (ce qui est plus important) dans les sondes du tambour soit un courant alter- natif ou un courant continu. Un courant alternatif est pré- férable dans tout processus o des effets électrochimiques, comme la corrosion ou la présence de dépôts anodiques élec- tro-isolants, peuvent résulter de l'utilisation de courant continu. Le courant alternatif est également préférable là o des problèmes risquent d'être provoqués par un dépôt iso- lant sur les électrodes dans le cas d'utilisation de courant continu. Le dépôt agirait comme un diélectrique et provoque- rait de graves imprécisions de mesure. Le circuit est destiné à réagir aux tissus humi- des tombant au hasard entre les sondes sensibles. Il peuvent ne faire contact que pendant une duréetrès courte (par exem- ple une dixième seconde); ainsi, il est nécessaire que le circuit soit à même de réagir immédiatement à de tels con- tacts. Une autre particularité de l'effet de chute aléatoire est qu'une assez longue période peut s'écouler entre l'éta- blissement de contacts à travers les tissus, de sorte qu'il est nécessaire d'admettre un délai après chaque contact avant de permettre au circuit de répondre par un signal "sec". Ce délai est pris comme un compromis entre la durée la plus courte nécessaire pour que toutes les parties humides de la charge de linge soient tombées entre les sondes sensibles, et la durée la plus longue admissible pour assurer que la poursuite du séchage n'est pas utile avant la mise hors circuit. Une fois le degré de séchage choisi détecté, il importe que seuls les moyens d'initialisation normaux, c'est- à-dire la coupure et le rétablissement de l'alimentation sec- teur par l'utilisateur soient à même de ré-enclencher le cir- cuit. Un verrouillage bistable est utilisé pour assurer un état de "repos" stable du circuit, dans lequel le circuit ne répond à aucun signal apparaissant à ses bornes d'entrée. Sur la figure 2, une tension engendrée dans la résistance 13 forme un signal d'entrée pour un comparateur 14 et une source de tension de référence 15 forme un deuxième signal d'entrée. Le comparateur 14 est conçu pour produire un signal de sortie chaque fois que la tension représenta- tive de l'état de séchage de la charge de lavage est égale ou supérieure à la tension de référence prédéterminée. Un signal de sortie provenant du comparateur 14 est appliqué à un cir- cuit temporisateur d'échantillonnage 16 qui commande le fonc- tionnement d'un commutateur de sortie 17. Le circuit 16 em- pêche le fonctionnement du commutateur de sortie 17 jusqu'au moment o la tension sur les pièces de linge se maintient à une valeur inférieureà la tension de référence prédéterminée pendant un intervalle de temps prédéterminé. Le circuit tem- porisateur d'échantillonnage 16 empêche ainsi le fonctionne- ment du commutateur de sortie 17 dans le cas o des contacts à faible résistance entre pièces de linge sont détectés. Lors- que les premiersoentacts à résistance élevée sont détectés, le circuit temporisateur d'échantillonnage continue à être réinitialisé au début d'une nouvelle période de temporisa- tion par réapparition de contacts àfaible résistance. Finale- ment, une période d'environ une minute se sera écoulée sans détection de contacts à faible résistance et le circuit tempo- risateur d'échantillonnage 16 commandera le commutateur de sortie 17. Le commutateur de sortie 17 est connecté à un pro- grammateur 18 de la machine à sécher le linge. Une forme de réalisation pratique du dispositif de commande est représentée sans le schéma du circuit selon la figure 3. Le circuit est alimenté en courant alternatif, qui est appliqué aux bornes du primaire d'un transformateur Tl, qui à la fois abaisse le potentiel secteur à la tension requise et fournit un isolement électrique de l'alimentation, ce qui permet de mettre au besoin, le circuit secondaire à la masse. Une diode Dl redresse le courant alternatif se- condaire, et le condensateur Cl filtre le courant continu re- quis, pour l'alimentation du circuit, la valeur du condensa- teur Cl étant suffisamment élevée pour assurer un redresse- ment adéquat de la tension d'ondulation secteur pendant le fonctionnement, mais suffisamment petit pour se décharger et, de ce fait, permettre au circuit son rétablissement en peu de secondes après le débranchement du secteur. Dans le tambour sécheur, la borne 6 du secondaire du transformateur constitue une sonde sensible, alors que l'autre sonde sensible 5 est connectée en série avec une résistance Rl, afin de former un diviseur de tension avec la résistance 13 des tissus humides de la charge. Le point central de ce diviseur est connecté à la grille d'un transistor à effet de champ TR1. Cette réalisa- tion utilise un transistor à effet de champ à jonction de grille, de préférence à un transistor à effet de champ à ca- nal N, du fait que son impédance de grille élevée n'influe probablement pas sur le potentiel au point central du divi- seur, alors que le courant de base d'un dispositif bipolaire normal le fait. La résistance R2 est prévue de façon qu'un commutateur (non représenté sur le dessin) entre les bornes 4 et 5 puisse la connecter en parallèle avec la résistance Rl, afin de permettre l'arrêt du séchage dans le cas d'une résis- tance du linge différente. Dans ce circuit, le transistor TR1 est utilisé afin de comparer le potentiel de crête dans la charge de linge avec un potentiel de référence établi à sa borne d'alimentation. Ce potentiel de référence est établi par l'effet diviseur de tensioncde la résistance R6 avec les résis- tances R5 et RV1, le transistor étant découplé par le conden- sateur C2. Le réglage préalable de la résistance RV1 tient compte des variables de circuit, telles que les caractéristi- ques grille-source et les tolérances de résistance. La diode- Zener D2 assure la protection du transistor TRl contre toute excurson de tension négative excessive sur sa grille. Un potentiel de crête positif supérieur au poten- tiel de référence provoque la conduction du transistor TR1, donc le prélèvement du courant de base sur le transistor TR2 par l'intermédiaire de la résistance R4, provoquant également la conduction du transistor TR2 (la résistance R3 assure la protection contre le risque de trajets de fuite indésirables provoquant la conduction de transistor TR2). La conduction du transistor TR2 provoque la décharge rapide du condensateur de temporisation C3 (chargé au préalable de la façon décrite ci- dessous) par l'intermédiaire de la résistance R7, donc la réinitialisation de la période d'échantillonnage. La période d'échantillonnage s'obtient par le condensateur C3 se chargeant, par l'intermédiaire des résis- tances R7, R8 et R9, la base du transistor TR3 via la diode D4. Ainsi, aussi longtemps que le courant de charge du con- densateur C3 suffit pour maintenir la conduction du transis- tor TR3, le transistor TR4 manque de courant de base, du fait que la diode Zener D5 est empêchée de conduire. Pendant que le condensateur C3 se charge, le courant traversant les ré- sistances R7, R8 et R9 diminue exponentiellement jusqu'à ce que le courant circulant dans la base du transistor TR3 ne suffise plus pour maintenir conducteur le transistor TR3 et sa tension de collecteur augmente par suite de la présence de la résistance Rll. Lorsque la tension au collecteur du tran- sistor TR3 est supérieure à la tension Zener de la diode D5 (par exemple 13 volts) le courant de base circule dans le transistor TR4 provoquant la conduction de ce dernier et, par suite, l'alimentation de la bobine du relais RL provoquant la fermeture des contacts de relais associés RL1. Le verrouillage du circuit s'obtient par réaction à partir du transistor TR4 par l'intermédiaire de la diode D6 à la jonction des résistances R8 et R9 de façon que lors- que le transistor TR4 est conducteur, la différence de ten- sion entre la jonction des résistances R8 et R9 et zéro volts ne dépasse jamais la tension de saturation inhérente au tran- sistor TR4, augmentée de la chute de tension directe de la diode D6. Ainsi, après division par l'action des résistances R9 et Rlo et abaissement par la diode D4, le transistor TR3 est maintenu non conducteur. Outre le fonctionnement effectif du circuit, cer- taines autres exigences ont été considérées, c'est ainsi qu' après que le circuit a détecté une charge de linge sèche et qu'il a été débranché par l'opérateur, il est nécessaire qu'en peu de secondes, le circuit soit ramené à son"état de détec- tion" au repos une fois que l'alimentation est à nouveau branchée. A ce sujet (comme or l'a déjà mentionné ci-dessus) la valeur du condensateur Cl est aussi faible que possible et la diode 3 est insérée afin de décharger le condensateur C3 rapidement après le débranchement. Pour que le circuit puisse s'établir lui-même dans l'état de "branchement" correct, la diode Zener D5 est dimensionnée de façon à permettre la mise en circuit du tran- sistor TR3 avant celle du transistor TR4. La figure 4 montre sur un axe vertical 'l'enve- loppe" de la forme d'onde.V de la tension de courant alterna- tif de crête, qui peut se produire dans la résistance de dé- multiplication Rl vers la fin d'une opération de séchage. L'utilisation pour la détection, d'une tension de courant continu, qui peut apparaître dans une réalisation différente du présent circuit peut être représentée uniquement par la partie positive de la courbe. A l'instant A, la tension baisse juqu'au-dessous de la valeur X du potentiel de référence pré-établi et reste faible jusqu'à l'instant B, c'est-à-dire 40 secondes après. Cette période est plus courte que la période d'échantillon- nage choisie (disons 45 secondes) et le condensateur 3 est déchargé, ce qui remet le circuit temporisateur à zéro. L'opé- ration de séchage peut continuer jusqu'au moment C, lorsque le niveau tombe à nouveau jusqu'au dessous du potentiel de référence, mais reste maintenant bas pendant plus de 45 se- condes, et au moment D, la fin de la période d'échantillon- nage de 45 secondes, le processus da séchage est terminé. Lors du fonctionnement, la résistance Rl avec n'importe quelle valeur de résistance apparaissant entre les sondes reliées entre elles à travers les pièces de linge, fonctionne comme un premier diviseur de tension et une ten- sion proportionnelle à la résistance électrique des pièces de linge est appliquée à la grille du transistor à effet de champ TR1. La source du transistor TR1 présente une tension de référence prédéterminée, qui lui est appliquée à partir d'un deuxième diviseur de tension R6, R5 et RV1. Ce deuxième diviseur de tension reçoit une tension continue à ses extré- mités à partir d'une alimentation de courant continu, compre- nant la diode Dl, qui agit comme un redresseur à une alter- nance et le condensateur de filtrage Cl. Une augmentation du potentiel sur les armatures du condensateur C3 provoque le fonctionnement d'un commutateur de sortie. Dans la présente réalisation, ce commutateur de sortie comprend les transistors TR3, TR4 et un relais électro- magnétique RL. Les transistors TR3 et TR4 sont connectés en- semble d'une façon pratiquement analogue à celle d'une bas- cule de Schmitt, de sorte qu'un potentiel supérieur à un niveau prédéterminé apparaissant sur la base du transistor T3 provoque la connexion entre émetteur et collecteur du tran- sistor TR4 qx devient conducteur et le relais RL est excité. Lorsque la ten- sion à la base du transistor TR3 est inférieure à un niveau prédéterminé, le relais RL n'est pas excité. Lorsque le condensateur C3 ne peut pas être com- plètement chargé, la base du transistor TR3 manque de courant de base et le transistor TR3 est mis en service. Le relais RL est ainsi excité, un contact de relais associé RL1 est placé dans la position de travail et, de ce fait, la borne de sortie 3 est portée au potentiel du secteur. Le role de la diode D6 est de fournir une réac- tion assurant le fonctionnement correct des transistors TR3 et TR4. il La description ci-dessus d'une réalisation de l'invention n'est pas donnée qu'à titre d'exemple et des va- riantes peuvent être réalisées sans sortir du cadre de l'in- vention. C'est ainsi qu'il n'est pas essentiel que le courant traversant les pièces de linge soit un courant alternatif, dans uneréalisation différente, le courant est un courant continu. De plus, il n'est pas essentiel que la période d'é- chantillonnage soit fournie par une combinaison résistance- condensateur, dans une réalisatiin alternative, la durée de l'échantillonnage peut s'obtenir par des moyens numériques par exemple. Le circuit décrit est destiné à un dispositif de commande servant à exciter un micro moteur synchrone de programmateur d'un tambour sécheur, lorsque le niveau de sé- chage requis est atteint. Dans une structure alternative, le circuit peut être conçu de façon à débrancher toute la machine à sécher après détection du niveau de séchage choisi. Une telle disposition évite la nécessité, pour le circuit de sortie, d'être verrouillé du fait que la coupure de l'ali- mentation secteur empêche un fonctionnement ultérieur du cir- cuit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour une machine à sécher le linge du genre dans lequel un mouvement mécanique de la charge à sécher permet à au moins plusieurs pièces de la char- ge de former, au moins par intermittence, une connexion de résistances électriques entre des électrodes de contact, le dispositif de commande réagissant au degré de séchage de la charge et comportant des moyens provoquant un courant élec- trique à travers un élément de résistance, et, par l'inter- médiaire desdites électrodes, à travers lesdites pièces, de façon qu'une différence de potentiel se développe dans l'élé- ment de résistance, caractérisé en ce que le dispositif com- porte en outre un comparateur permettant de comparer ladite différence de potentiel avec un potentiel de référence, un circuit temporisateur réinitialisable, conçu pour être réini- tialisé au début d'un intervalle de temps prédéterminé lors- que ladite différence de potentiel dépasse ledit potentiel de référence, et un commutateur de sortie, qui n'est commandé par ledit circuit temporisateur à la fin dudit intervalle de temps que si une telle réinitialisation ne s'est pas produite pendant ledit intervalle de temps. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit temporisateur comporte un condensateur qui constitue une partie d'un circuit à constante de temps, connecté de façon à être chargé par une source de tension constante. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit temporisateur comporte un cordensateur qui est connecté de façon à être chargé par une source de courant constant. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un dispositif semiconducteur est conçu pour décharger rapidement ledit condensateur si le compara- teur détecte une différence de potentiel supérieure au poten- tiel de référence. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le commutateur de sortie comporte un circuit de commande de sortie verrouillant et un relais électromagnétique commandé par ledit circuit. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de commande de sortie verrouillant est une bascule de Schmitt. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit courant électrique circulant entre les électrodes est un courant alernatif. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le comparateur est un transistor à effet de champ à jonction de grille, tel qu'un transistor à effet de champ à canal N. 9. Dispositif de commande pour machine à sécher le linge selon l'une des revendications 1 à 8. 10. Machine à sécher le linge comportant un disposi- tif de commande selon l'une des revendications 1 à 9.