Brevet FR2511401A1 — publié le 19830218

MACHINE A LAVER ET A ESSORER LE LINGE A CUVE SUSPENDUE L'invention concerne une machine à laver et à essorer le linge comportant une carrosserie extérieure dans laquelle est montée de façon élastique et amortie une cuve sensiblement cylindrique d'axe horizontal, destinée à recevoir l'eau de lavage ou de rinçage, à l'intérieur de laquelle peut tourner un tambour à linge d'axe horizontal, la cuve étant pendue par sa partie supérieure au voisinage du sommet de la carrosserie. Une telle machine est, par exemple, décrite dans le brevet français n0 1 143 828. La cuve y est d'une part pendue à des ressorts, d'autre part liée au bas de la carrosserie ou au socle par des amortisseurs à friction mécanique.Il s'agit d'atténuer au mieux les effets des oscillations et vibrations engendrées par le linge formant balourd dans le tambour, lors de l'essorage. Avec une telle construction, la cuve est naturellement en équilibre stable et ses liaisons avec la carrosserie, par exemple des rotules ou des crochets, peuvent être exemptes de moment de rappel stabilisateur. Ce n'est pas le cas des machines à cuve posée sur des jambes à ressort, donc en équilibre instable : il est alors impératif que les liaisons avec le socle participent à son centrage et la rappellent élastiquement vers sa position nominale. Une telle liaison, relativement rigide contribue malheureusement à la transmission des vibrations de la cuve vers la carrosserie. Toutefois, dans une machine à cuve pendue, l'absence de moment de rappel, lorsque le balourd est très important, peut amener la cuve à se balancer et à osciller jusqu'à heurter la carrosserie Si celle-ci est exiguë, ce qui est le cas des machines modernes à encombrement réduit. C'est en particulier pour cette raison que la cuve est retenue à sa partie inférieure, par exemple par les amortisseurs du brevet français 1 143 828 déjà cité. Le brevet français n0 1 451 820 décrit ainsi une cuve de machine à laver pendue à des ressorts à débattement freiné, mais également liée au socle par des amortisseurs hydrauliques. L'invention, qui permet de limiter les balancements et oscillations d'une cuve pendue dans la carrosserie autorise néanmoins la suppression de tout lien entre le bas de la cuve et la partie inférieure de la carrosserie ou le socle. Dans une machine du type décrit dans le préambule, l'invention se caractérise par le fait que la cuve est accrochée à des bras de suspension élastiques à débattement longitudinal freiné, articulés sans moment de rappel sur la cuve et la carrosserie au moyen de rotules enserrées dans des logements fermés, la rotation d'au moins une rotule par bras étant freinée par friction mécanique. Le brevet britannique n0 1 096 905 décrit une machine à laver et à essorer le linge dont la cuve est suspendue à des bras à ressort amortis longitudinalement et liés à la cuve et à la carrosserie par des rondelles semi-sphériques frottant sur des pièces de Nylon. Toutefois, cette machine a l'axe de rotation de son tambour d'essorage vertical. Avec un tel tambour, les irrégularités de répartition du linge à la périphérie du tambour créent un balourd, dit "statique", engendrant des mouvements de cuve essentiellement horizontaux. La friction sur les rondelles semi-sphériques doit donc absorber l'essentiel de l'énergie communiquée par le balourd, alors que les amortisseurs linéaires disposés sur les bras de suspension du brevet britannique sont moins sollicités.Cette différence de charge est accentuée par le fait que les bras de suspension sont longs et sont articulés en bas de la cuve, au niveau du centre de gravité du bloc laveur. Une telle répartition n'est pas logique parce qu'une grande absorption, c'est-à-dire une grande surface de frottement peut être aisément obtenue dans un amortisseur linéaire mais pas sur une rondelle sphérique. A cet égard, la difficulté rencontrée dans la réalisation selon le brevet britannique apparait du fait que les bras de suspension y ont leurs débattements angulaires limités d'une part par un manchon élastique à leur spmmet,#d'autre part par l'orifice de la rondelle sphérique inférieure.Ces bras ne sont donc pas libres d'osciller et ledit manchon élastique est susceptible de transmettre des vibrations à la carrosserie, Enfin, les rondelles spériques selon le brevet britannique sont en contact avec leur pièce de Nylon respective du fait de la pression exercée par le poids de la machine. S'il apparaît une composante verticale ascendante dans le mouvement de la cuve, la friction des rondelles est diminuée. Dans une machine à tambour à axe horizontal, la fréquence de résonance en oscillations verticales est de l'ordre de 5 Hz alors qu'elle n'est que de 2 Hz environ en oscillations horizontales. Ceci implique que l'amortissement doit absorber verticalement une énergie sensiblement six fois supérieure à celle dissipée à la fréquence critique horizontale. Dans une machine conforme à l'invention, ce sont les amortisseurs linéaires, dans les bras de suspension, qui absorbent cette part la plus importante de l'énergie cinétique, les rotules d'articulation des bras étant essentiellement sollicitées par les oscillations horizontales du tambour. Ces rotules, enserrées dans des logements fermés, subissent une friction qui ne peut être annulée lors des mouvements de la cuve. La description qui suit et les figures illustrent un exemple de réalisation d'une machine à laver conforme à l'invention. La figure 1 représente partiellement coupée une machine à laver conforme à l'invention. La figure 2 représente une articulation à rotule de bras de suspension. La figure 3 est une coupe selon le plan IEI (figure 2) montrant la rotule d'articulation, son logement et son support. 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 suspendue de façon élastique et amortie à quatre bras 2 par rapport à une carrosserie extérieure 3. La cuve 1 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 AA 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 11 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 11 est par ailleurs tendue sur la virole 6 du tambour de lavage servant elleTmeme de poulie réceptrice. 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. Le bloc laveur de la machine, constitué de la cuve 1, du tambour 4 et du moteur 7 ..., n'est lesté par aucune masse d'inertie ou d'équilibrage, le moteur étant positionné pour que sa masse équilibre sensiblement les dissymétries de la cuve. C'est-h- dire, le centre de gravité G du bloc laveur reste approximativement dans le "plan de symétrie" P vertical perpendiculaire à l'axe du tambour. Par "plan de symétrie", il faut entendre un plan médian sensiblement équidistant des flasques de la cuve 1 et, par conséquent, des flasques du tambour 4, le tambour occupant ici tout l'espace disponible à l'intérieur de la cuve. De ce fait, lors du remplissage en eau de la cuve, et lorsque le tambour est uniformément chargé de linge, le centre de gravité de l'ensemble se déplace verticalement et la cuve ne s'incline pas par rapport à la carrosseriez 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 d'un corps principal 14 sensiblement cylindrique, fermé par un couvercle 15. Le corps et le couvercle sont reliés par des agrafes élastiques 1G et compriment entre eux un joint d'étanchéité 17.La masse du bloc laveur n'est que de 15 kg environ, alors que le bloc laveur d'une machine plus classique, à cuve métallique et masse d'équilibrage, s'élève à environ 30 kg. L'axe géométrique AA commun à la cuve et au tambour, défini par les arbres de tambour 5, a été représenté en traits mixtes. Lorsque la machine est au repos (position montrée sur la figure), l'axe AA coupe le contour de la carrosserie 3 de la machine en deux points virtuels 40. La géométrie de la machine conforme à l'invention est telle que les parois verticales, ou flas- ques, de la cuve cylindrique 1 sont inscrites chacune dans un cAne C d'axe AA, de sommet l'un des points 40 et d'angle au sommet voisin de 1600. Les flasques de cuve sont euxamêmes coniques, de con cavité tournée vers l'intérieur, de sorte que la longueur maximale de la cuve se mesure entre les logements 41 ménagés au centre des flasques pour recevoir les paliers d'arbres de tambour, et plus précisément entre les faces extérieures 42 de cas logements 41* Dans l'exemple représenté, cette longueur maximale de cuve est égale à 90 de la largeur de carrosserie entre les points 40, so#t par exemple 36/40 cm. La largeur de carrosserie à laquelle il est fait référence est la largeur intérieure, mais la carrosserie de ce type de machine à cuve suspendue est faite d'une mince tôle d'acier, au plus épaisse de 1 mm, ce qui est petit par rapport à la largeur de cuve (40 cm). Une telle géométrie permet d'accroître le volume de la cuve, donc du tambour 4, à l'intérieur d'une carrosserie de dimensions données. La mise en oeuvre de l'invention permet de contenir les mouvements de la cuve d'une telle machine, afin qu'elle ne heurte pas sa carrosserie pourtant très proche. Elle remédie au fait que les bras de suspension sont presque verticaux, dans l'espace étroit qui sépare la cuve de la carrosserie, alors que les amortisseurs linéaires seraient mieux utilisés si les bras étaient plus inclinés, par exemple s'ils pouvaient être sensiblement radiaux par rapport à l'axe de cuve. Les bras de suspension 2 sont par exemple du type connu à ressort de compression et à friction mécanique (voir brevet britannique 1 096 905). Les bras 2 peuvent également être à ressort de traction. Les figures 2 et 3 montrent l'articulation des bras de suspension sur la cuve ou par rapport au bâti ou à la carrosserie de la machine. L'articulation comporte une rotule 20, n'appartenant pas au bras dans l'exemple donné, ayant pour surface extérieure un tronçon de sphère limité aux 2/3 ou 3/4 de son diamètre par deux plans parallèles équidistants du centre. On appellera "axe" de la rotule le diamètre de la sphère perpendiculaire à ces plans ou faces en limitant la surface. La rotule est percée dtun logement 21, par exemple tronconique selon cet axe, dont le fond constitue une cloison parallèle aux faces.La jupe sphérique et# partiellement, la cloison sont fendues selon des plans concourant sur l'axe de la rotule. Cette rotule 20 s'emboîte par son logement 21 sur un tenon 22 appartenant à la structure 23 sur laquelle est articulé le bras 2 : structure solidaire de la cuve ou de la carrosserie. La rotule 20 et le tenon 22 sont maintenus assemblés par exemple par une vis traversant la cloison, éventuellement serrée sur une rondelle élastique et engagée dans un taraudage axial 24 du tenon. La rotule 20 est enserrée dans un logement fermé 25 situé à l'extrémité du bras 2 et dont la surface intérieure est globalement sphérique, la sphère ainsi dessinée étant elle aussi limitée à environ la moitié de son diamètre par deux plans parallèles équidistants du centre, perpendiculaires à "l'axe" du logement. Le logement 25 est réalisé par injection de matière dans un moule, et en vue de son démoulage, la surface intérieure globalement sphérique est divisée en secteurs. Chaque secteur est composé, parallèlement à l'axe du logement, d'un secteur cylindrique 26 prolongeant un secteur sphérique 27. Les secteurs sont alternés afin de débou cher par leur partie cylindrique (autorisant le démoulage) tantôt sur une face du logement, tantôt sur l'autre. La rotule 20 et son logement 25 sont par exemple respectivement moulés en résine polyacétal et polyamide ou inver serment, REVENDICATION : Machine à laver et à essorer le linge comportant une carrosserie extérieure dans laquelle est montée de façon élastique et amortie une cuve sensiblement cylindrique d'axe horizontal, destinée à recevoir l'eau de lavage ou de rinçage, à l'intérieur de laquelle peut tourner un tambour à linge d'axe horizontal, la cuve étant pendue par sa partie supérieure au voisinage du sommet de la carrosserie, caractérisée par le fait que la cuve est accrochée à des bras de suspension élastiques à débattement longitudinal freiné, articulés sans moment de rappel sur la cuve et la carrosserie au moyen de rotules enserrées dans des logements fermés, la rotation d'au moins une rotule par bras étant freinée par friction mécanique