Brevet FR2507637A1 — publié le 19821217

Dispositif d'actionnement thermoélectrique, notamment pour activer des distributeurs de détergents et/ou d'agents de brillantage dans des machines à laver. Il est connu que les machines à laver, et en particulier les machines à laver la vaisselle, sont dotées de réservoirs ou distributeurs contenant des additifs tels que détergents en poudre et/ou agents de brillantage qui sont introduits dans le cycle de lavage-à des moments préfixés. Ces réservoirs, après avoir été remplis, sont fermés par un couvercle mobile dont l'ouverture est provoquée par une impulsion électrique de durée variable et préfixée, généralement supérieure à 45 secondes, temps contrôlé directement par le dispositif de programmation ou "timer" de la machine qui détermine l'excitation d'un électro-aimant dont le noyau magnétique ou l'armature provoque l'ouverture temporaire du couvercle dudit réservoir. On contact également l'emploi de dispositifs d'actionnement dans lesquels l'organe sensible assurant le contrôle de la position du couvercle du réservoir est constitué par une bilame chauffée par une résistance ou par une thermistance (CTP). Toutefois, toutes ces solutions connues présentent quelques inconvénients que l'on peut résumer comme suit - l'emploi d'un électro-aimant piloté par le timer impose un coût variable et non avantageux du point de vue économique en raison de l'utilisation de l'enroulement en fil de cuivre. Par ailleurs, l'électro-aimant est sujet à des pannes provo quées par des coupures éventuelles et non réparables de la bobinez sans compter qu'à la longue il devient généralement bruyant. - L'emploi d'une bilame nécessite un calibrage très précis de la résistance car elle n'est pas auto-stabilisable, sans compter qu'elle n'est pas toujours en mesure d'engendrer des impulsions mécaniques ayant une énergie suffisante. - L'emploi d'une thermistance stabilisée (CTP), tout en améliorant à certains points de vue les performances des dispositifs précédents, a permis de constater expérimentalement que cette dernière n'est pas non plus en mesure de fournir constamment l'énergie mécanique nécessaire au bon fonctionnement du dispositif de distribution. Le dispositif Q'actionnement thermoélectrique selon l'invention se propose par conséquent d'atteindre les buts suivants - augmenter la fiabilité de fonctionnement du dispositif de distribution - éliminer toute source éventuelle de bruit - réaliser un dispositif thermoélectrique capable de fournir constamment l'énergie mécanique nécessaire au bon fonctionnement des distributeurs de poudreset/ou liquides auxquels il est associé. Ces buts sont atteints par le dispositif d'actionnement thermoélectrique selon l'invention caractérisé par le fait qu'il est constitué par un élément électrique thermosensible stabilisé, noyé dans une substance liquide ou fluide a haut coefficient de dilatation thermique, comme par exemple de la cire, ladite substance, qui,à-température ambiante est enfermée dans un espace déterminé et délimité en l'occupant entièrement, étant en mesure d'exercer une poussée constante et proportionnelle à sa dilatation sur un organe mobile assujetti mécaniquement à ses variations de volume ; ledit organe mobile étant en mesure de transmettre mécaniquement ses mouvements à des mécanismes qui contrôlent la position d'ouverture et/ou de fermeture du distributeur ou réservoir contenant le dé tergent ou l'agent de brillantage dans les machines à laver. D'autres caractéristiques plus détaillées de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée ici uniquement à titre d'exemple en regard du dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue schématique et en coupe longitudinale d'une forme de réalisation du dispositif d'actionnement selon l'invention la figure 2, analogue à la figure 1, est une vue partielle d'un dispositif d'actionnement suivant une variante envisageable par rapport à la forme de réalisation de la figure 1. Etant acquis le concept de l'association d'un organe à thermistance stabilisé avec une substance à haut coefficient de dilatation thermique enfermée dans un boitier creux - ladite substance étant apte à transmettre ses variations de volume un organe mécanique auquel sont imposés des mouvements orientés - il va de soi que toute solution différente de celles qui sont représentées à titre d'exemples entre dans le cadre de la présente invention. Conformément à la figure 1, la référence 5 indique un bolier creux constitué par exemple#par deux demi-coques 6 et 7 assemblées hermetiquement le long des brides 6a et 7a, surmonté par un chapeau 8 fixé sur la partie 7 par rapport auquel est moni oscillant, en 12a, un bras de levier 12 propre à décrire un mouvement angulaire autour du point 12a, entre l'ouverture de la lumière 8a, contre la réaction du ressort 13 disposé entre ledit bras 12 et un bouchon à vis 18 qui obture le couvercle 8 sur son sommet. Entre les parties creuses 6 et 7 est interposé un joint élastique 9 qui assure l'étanchéité entre les brides Ea et 7a et qui est en contact avec une extrémité d'un piston 10 monté coulissant dans le logement 11 ménagé dans la demi-coque 7. Dans la#demi-coque 6 est insérée une thermistance 14 (CTP) reliée électriquement aux deux bornes électriques ("faston") 15 et 16 qui s'étendent avec leurs extrémités au-delà de la surrace extérieure du corps 6. Cette thermistance 14 est noyée dans une masse solide, liquide ou fluide 17 à haut coefficient de dilatation thermique, constituée de préférence par de la cire. Le fonctionnement du dispositif est le suivant les bornes "faston" 15, 16 sont reliées au circuit électrique provenant du programmeur de la machine. Lorsqu'elles sont alimentées, ces bornes transmettent le courant électrique à la thermistance 14 dont la température augmente rapidement et qui est transmise par conduction à la masse 17, constituée par exemple par de la cire. Par l'effet de la chaleur, la masse 17 se dilate en exerçant une action de poussée sur le joint élastique 9, qui, à son tour, pousse dans le sens axial et vers le haut le piston 10 (voir figure 1).Le piston 10, en parvenant à vaincre la réaction du ressort 13, oblige le levier 12 à pivoter jusqu a prendre la position représentée en pointillé sur la figure 1, ce mouvement angulaire du levier 12 ayant pour effet de commander des organes destinés à provoquer l'ouverture du couvercle du distributeur de la machine à laver. Des que l'alimentation en énergie électrique aux bornes "faston" 15, 16, vient à cesser, la thermistance 14 se refroidit rapidement et, de ce fait, également la masse de-cire 17. A la suite de ceci, la réaction du ressort 13 ramène le levier 12 dans la position de repos représentée en trait continu sur la figure 1, de sorte que l'action qui a provoqué l'ouverture du distributeur de la machine à laver vient à cesser. Selon la variante représentée sur la figure 2, dans la cavité A délimitée par les parties creuses 19, 20 est logée une thermistance reliée à des bornes 23, 24 qui, comme pour la figure 1, s'étendent au-delà de la surface extérieure du boitier et sont reliées électriquement au circuit d'alimentation prove venant du "timer" ou dispositif de programmation de -la machi- ne. Par ailleurs, au lieu de l'être avec de la cire, la cavité A est remplie par un liquide à haut coefficient de dilatation, tel que par exemple de l'alcool éthylique, de la glycérine ou tout autre liquide approprié. Dans le liquide A est immergé un piston cylindrique 26, 26a, présentant deux diamètres différents -d-, D, et monté coulissant longitudinalement entre des joints d'étanchéité 25, comme par exemple du type connu dans le commerce sous le nom de O-Ring (joints toriques).Un ressort taré 27 est monté sur la jupe de la partie du piston de diamètre -D- de manière à réagir entre la bride 28 et la paroi intérieure opposée du boltier aux sollicitations de coulissement du piston dans le sens indiqué par la flèche -x-. Les brides 19a et 20a des demi-coques 19, 20 sont assemblées l'une à l'autre par ultrasons ou rivetage, avec l'interposition d'un joint d'étanchéité. Lorsque le courant électrique contrôlé par le "timer" ou dispositif de programmation de la machine parvient aux bornes "faston" 23, 24, la thermistance "CTP" 21 se réchauffe et, par conduction, élève la température du liquide A qui de ce fait subit rapidement une dilatation volumétrique considérable qui se répercute sur le piston 26, 26a. Le plus grand diamètre de la partie 26a par rapport à la partie 26 se traduit par une plus grande surface subissant la poussée engendrée par l'augmentation de volume du liquide A, de sorte que le piston est contraint à coulisser dans le sens de la flèche -x- en surmontant la réaction du ressort 27.L'ampleur du déplacement longitudinal du piston 26, 26a est proportionnelle à la différence préfixée entre les diamètres -D- et -d- de ses deux sections cylindriques, ainsi qu'au volume, à la température et au coefficient de dilatation du liquide A. Ce mouvement est exploité pour activer les organes destinés à assurer l'ouverture du ou des distributeurs de la machine à laver et s'arrête dès que l'alimentation en énergie électrique aux bornes 23, 24 vient à cesser. Dès lors, la température du liquide A dé croit et le ressort 27 ramène ledit piston dans la position de repos initiale. Ainsi qu'il est connu, la thermistance 14 et/ou 21 est un semi-cpnducteur électrique dont la résistance électrique augmente sensiblement suivant que la température devient plus élevée, de sorte qu'en l'associant à un volume déterminé d'une substance solide, fluide ou liquide à haut coefficient de dilatation thermique, coopérant avec des moyens mécaniques aptes à transformer les variations de volume de ladite substance en mouvements d'une ampleur déterminée, on parvient à réaliser un actionneur thermoélectrique d'une parfaite fiabilité, comme explique précédemment. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées à titre d'exemple, mais qu'elle est au contraire susceptible de perfectionnements ou de variantes sans pour autant sortir du cadre des revendications qui vont suivre. Revendications 1. Dispositif d'actionnement thermoélectrique destiné notamment à provoquer l'ouverture de distributeurs ou de réservoirs de détergents et/ou d'agents de brillantage dans des machines à laver, comprenant un boîtier creux réalisé en une matière électriquement isolante, par exemple thermoplastique ou thermodurcissable, fermé hermétiquement et sur lequel fait saillie une paire de contacts électriques pouvant être reliés au programmeur de la machine, caractérisé par le fait que lesdits contacts (15, 16 - 23, 24) sont reliés par une thermistance (14 - 21) enfermée dans le boîtier de l'actionneur et noyée dans une substance solide, fluide ou liquide, à haut coefficient de dilatation thermique, dont les variations de volume sont transmises à des organes mécaniques mobiles aptes à provoquer l'ouverture commandée du ou des distributeurs montés sur la machine à laver. 2. Dispositif d'actionnement thermoélectrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un boîtier à deux demi-coques (6, 7) renfermant une thermistance (14) électriquement reliée à des contacts électriques (15, 16) faisant saillie sur le boîtier ; ladite thermistance (14) étant noyée dans une masse de cire (17) contenue dans une chambre de la partie (6) délimitée par un joint élastique (9) en contact avec un piston (10) monté coulissant dans la partie (6) et lui-même en contact avec un levier oscillant (12) articulé par rapport à un point solidaire du boîtier du dispositif. 3. Dispositif d'actionnement thermoélectrique selon la revendication 1, suivant une variante (figure 2), caractérisé par le fait que le boîtier définit une chambre unique (A) renfermant une partie d'un piston à deux diamètres (26, 26a), un ressort de réaction (27) monté sur la partie de plus grand diamètre dudit piston, une thermistance (21) reliée électriquement à des contacts électriques dépassant hors du boîtier et une substance liquide (22) à haut coefficient de dilatation thermique-.