Brevet FR2535747A1 — publié le 19840511

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux machines à laver le linge automatiques et concerne plus particulièrement les moyens produisant le mouvement de ro- tatiori du tambour qui contient le linge devant être lavé. Comme l'on sait, les machines à laver le linge automatiques sont pourvues d'un groupe de mécanismes conçus pour imprimer un mouvement de rotation au tambour contenant le linge, mouvement qui est produit au moyen d'une transmission comprenant généra- lement une ou plusieurs courroies et une poulie entraînée par un moteur électrique situé dans la partie inférieure de la ma- chine Le circuit électrique du moteur comporte un cycle pro- grammé dont les stades de fonctionnement et d'arrêt sont en ac- cord avec la succession des étapes nécessaires pour le préla- vage, le lavage, l'essorage du linge et d'autres opérations. Au cours de ce cycle d'opérations, le linge est soumis à diverses phases au cours de la procédure de lavage et, de ce fait, exige une variation dans la durée d'exposition à l'eau, ainsi qu'une variation dans la composition de celle-ci par les produits additionnés afin de corriger l'état du linge C'est ainsi qu'une exposition plus ou moins grande est nécessaire à l'eau utilisée pour le prélavage, le lavage ou le rinçage, et No pour l'action des adoucisseurs et des additifs odorants, etc. Du point de vue mécanique, lesdites variations peuvent être produites au moyen d'urt ensemble de composants électromagnéti- ques et mécaniques, mais il n'est pas courant que cette varia- tion soit produite par des modifications de la vitesse de ro- tation du tambour contenant le linge, celle-ci restant cons- tante dans tous les modèles de machines à laver automatiques disponibles jusqu'à maintenant. Etant donné la capacité du tambour et, par conséquent, le poids du linge qui peut y être placé, l'action de la partie tournante de la machine à laver donne lieu à une force considé- rable devant être exercée par le moteur électrique qui est uti- lisée à cette fin, en raison de la valeur élevée du couple du moteur au moment du démarrage du tambour à partir de sa posi- tion de repos et en raison de la période de temps relativement longue nécessaire pour que celui-ci atteigne sa vitesse de ré- gime à chaque stade du cycle. De plus, afin de produire le couple élevé mentionné ci- dessus, un moteur ayant une puissance de sortie considérable devient nécessaire ce qui, à son tour, se traduit par un coût élevé et par une consommation d'énergie considérable,même durant les périodes ou la machine fonctionne avec de petites charges. Des perfectionnements qui sont l'objet de la présente in- vention résolvent dans une large mesure les inconvénients men- tionnés ci-dessus et sont basés sur le principe développé par les inventeurs et essayé sous une forme expérimentale dans des modes de réalisation pratiques, consistant à faire varier auto- matiquement la vitesse de rotation du composant entraîné de la machine à laver comprenant le tambour de celle-ci avec sa charge de linge de telle manière que le couple fourni par le moteur qui, durant le démarrage est amplement variable, peut être 1 ap- té au couple résistant avec précision, au moyen de la variation mentionnée ci-dessus de la vitesse de rotation Ceci nécessite, pour atteindre les résultats les plus efficaces, une variation continue du rapport de transmission entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre du tambour durant la phase de démarrage et, en général, durant le cycle ou les stades de démarrage, d'arrêt et de renversement de la otation, auxquels le tambour est soumis au cours du déroulement des diverses fonctions de lavage, de sécha- ge, d'essorage, etc. Cette variation de vitesse est obtenue, en accord avec les présents perfectionnements, par une modification du diamètre effectif de la poulie associée au moteur et qui porte la cour- roie qui, de son côté, entoure et entratne la poulie solidaire de l'arbre du tambour Un dispositif de tension, en contact per- manent avec la courroie, maintient cette dernière en fonction- nement continu et à sa longueur correcte, quel que soit le dia- mètre de la poulie motrice Dans une variante de ce système de transmission, deux dispositifs variables peuvent être utilisés conjointement avec deux poulies de transmission et dans cette variante, le dispositif de tension peut être supprimé. La tension peut aussi être produite en montant le moteur sur une base articulée. Comme il a été expliqué, les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention sont essentiellement basés sur la prévision d'une variation automatique du rapport de transmission entre la poulie menante du moteur et la poulie menée solidaire du tambour de la machine, avec pour résultat une variation automatique de la vitesse d Udit tambour Pour obtenir ce résultat, on prévoit un système de variation basé sur une poulie spéciale fixé à l'arbre de sortie du moteur électrique et qui, grâce à sa conception, peut provoquer une variation automatique du diamètre effectif de la courroie qui l'encercle et, partant,-une variation du rapport de transmis- sion dans le sens exigé A l'aide de dispositifs de réglage, non représentés sur le dessin, des vitesses intermédiaires peu- vent être obtenues, comme cela peut être souhaitable pour le fonctionnement de la machine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, sur lequel: les figures 1 et 2 sont respectivement une vue latérale et de face d'une machine à laver le linge dont le tambour est pourvu d'un dispositif d'entraînement conforme à la présente invention; les figures 3 et 4 représentent la phase de démarrage du composant mobile (du tambour) et, par conséquent, montrent la période o le couple résistant est maximal et o la poulie mo- trice a son diamètre minimal, ce qui correspond à une démul- tiplication maximale et à la plus basse vitesse; la figure 6 est un diagramme illustrant le cycle d'une ma- chine à laver et à essorer durant la phase de lavage, la fi- gure 7 correspondant à sa phase d'essorage; les figures 8 et 9 donnent une représentation schématique du rapport des diamètres et des vitesses de la poulie du tam- bour d'une machine à laver et-à essorer, par rapport à ceux du dispositif à diamètre variable selon l'invention; et, la figure t O est un diagramme de la force tangentielle de la poulie d'entraînement de diamètre variable qui est soli- diare du moteur actionnant les composants mobiles d'une machine à laver et à essorer. 253574 ?, Comme on le voit sur le dessin, la carrosserie 1 de la ma- chine renferme une enveloppe cylindrique 2 qui Et montée sur des moyens de suspension 3, d'une manière classique, et qui renfer- me-un tambour 4 dont l'axe horizontal est pourvu d'une poulie 5 qui est reliée, par une courroie de transmission 6, au disposi- tif 7 monté sur l'arbre axial du moteur électrique 8, disposi- tif qui constitue précisément la partie essentielle des per- fectionnements faisant l'objet de la présente invention. Etant donné que Je diamètre effectif de la poulie formé par le dispositif 7 peut varier entre certaines limites, on voit que le dispositif de tension de la courroie 6 comprend, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, un ga- let 9 agissant sur la courroie et monté à l'extrémité d'un bras , articulé sur un pivot 11 et qui est soumis constamment à la force d'un ressort 12 dont l'extrémité est fixée à un point ap- partenant à l'enveloppe cylindrique de la machine, comme re- présenté sur la figure 2. Sur l'arbre 13 du moteur électrique 8 est enfilé un man- chon cannelé, comme on le voit sur les figures 3 et 4 Deux dis- ques plats 16 et 17, dont les plans sont parallèles et perpen- diculaires à l'axe 13 sont fixés sur le manchon 14 au moyen de clips 15, et des composants 18 et 19, ayant, eux aussi, la forme de disque et tous deux percés d'un trou central can- nelé,sont disposés entre les précédents, et peuvent ainsi se déplacer axialement le long d'un trajet limité, soit en se rap- prochant, soit en s'éloignant l'un de l'autre. Les disques 18 et 19 ont, en coupe,la forme d'un "C" et vus de face présentent une multiplicité de divisionsradiales 20 et 21 qui délimitent, deux à deux, des espaces radiaux rectangu- laires dans lesquels sont logésdes composants cylindriques 22 dont les extrémités sont protégées par des embouts 23. Au commencement de la rotation du système représenté sur la figure 2, la courroie 6 occupe la position esquissée en tirets qui correspond au diamètre effectif le plus bas du dispositif 7, les composants 18 et 19 étant espacés au maximum, comme sur la figure 3, avec pour résultat une démultiplication maximale ou bien, autrement dit, une vitesse de rotation minimale de la poulie 5 correspondant à la phase de démarrage et de lavage. 2535747. A la phase d'essorage, l'énergie engendrée par la force centrifuge agissant sur les composants 22 a pour résultat de faire glisser ceux-ci radialement, à l'intérieur des composants 18 et 19, avec pour conséquence que la courroie 6 vient en con- tact avec le dispositif 7 le long d'une circonférence corres- pondant à un diamètre croissant progressivement A la limite, les composants 18 et 19 sont en contact l'un avec l'autre, ce qui représente le stade dans lequel la courroie présente sa longueur utile développée maximale, comme représenté en traits continus sur la figure 2, le diamètre de contact étant maximal, ainsi que la vitesse de rotation. Il convient d'observer, en examinant la figure 6, que le cycle de rotation du tambour 2, dans le sens des aiguilles drune montre ou dans le sens contraire, lorsque la vitesse est réduite, par exemple de l'ordre de 60 tours minutes, corres- pond à une période d'accélération de la vitesse qui est très courte, de l'ordre de 2 à 4 secondes, avec des intervalles d'arrêt de l'ordre de 8 secondes, la durée totale du cycle de lavage étant de l'ordre d'environ 90 minutes. Pour sécher le-linge, l'opératinn d'essorage s'effectue, comme on le voit sur le diagramme de la figure 7, par cycles de 2 minutes suivis d'un cycle rapide de 6 minutes à la vitesse d'environ 800 t/mn ou tout autre valeur qui peut être conve- nable. Un autre avantage qui découle de l'utilisation des perfec- tionnements décrits ci-dessus est l'effet de centrage automa- tique de la courroie de transmission-entre la poulie de dia- mètre variable formée du dispositif 7 monté sur l'arbre du mo- teur et de la poulie 5 qui est fixée à l'arbre du tambour de la machine Un déplacement de l'ur de ces poulies par rapport à l'autre peut se produire pour diverses raisons, de sorte qu'el- les cessent d'être coplanaires, ce qui a pour résultat de sou- mettre la courroie à des contraintes qui produisent une abra- sion continue de l'un des flancs de celle-ci et se traduit par une perte de contact entre l'autre flanc et la poulie de tête. Ceci peut avoir pour conséquence une usure prématurée de la courroie et une rupture éventuelle de celle-ci La mobilité des composants 18 et 19 dans la direction axiale le long de l'arbre 2535747, du moteur a pour résultat, dans l'éventualité d'un déplacement indésirable de la courroie, à la suite duquel il est situé dans deux plans non-coinciddants, de corriger automatiquement cette situation par un mouvement de compensation qui neutra- lise ledit déplacement. Le passage du stade à faible vitesse correspondant à la phase de lavage, au stade à vitesse élevée correspondant à la phase d'essorage, est obtenu automatiquement en faisant varier la vitesse du moteur,en modifiant le nombre des pôles des bo- binages de celui-ci, par exemple, en passant de 12 pôles corres- pondant à 490 t/mn de l'arbre du moteur, à 2 pôles correspon- dant à une vitesse de 2 900 t/mn ou à des valeurs similaires. Pour donner un exemple: dans la phase de lavage, avec un tambour dont la poulie a un diamètre de 300 mm, un moteur dont la Poulie a un diamètre (minimal) de 36,5 mm, et avec une vi- tesse de rotation du moteur de 490 t/mn, on obtient une vites- se de 60 t/mn à la poulie entraînée. Dans le stade de l'essorage, pour un diamètre de 82,75 mm du dispositif 7 et une vitesse de 2 900 t/mn du moteur, on ob- tient, avec la même poulie 5 de 300 mm de diamètre une vitesse de 800 t/mn. Les valeurs correspondantes du couple de démarrage sont res- pectivement 15 kg/cm et 10 kg/cm, tandis que, en marche, les couples ont respectivement pour valeur: 12 et 7 kg/cm. L'effort de démarrage ou de traction exercé sur la courroie 6 est, au démarrage,8,4 kg pour la phase de lavage et 5,5 kg pour la phase d'essorage, tandis que pendant la partie active du cycle les contraintes sont respectivement 6,6 kg et 1,7 kg. Ces valeurs ont été obtenues en divisant les valeurs des cou- ples respectifs par le rayon du cercle de contact avec la cour- roie pendant la période de temps considérée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples de réalisation représentés et décrits, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Mécanisme utilisé pour faire tourner le tambour ( 4)d'une machine à laver le linge, caractérisé essentiellement en ce qu'il comprend des moyens mécaniques pour faire varier en continu, entre deux limites, la vitesse de rotation de la poulie ( 5) montée sur l'arbre ( 13) du tambour ( 4) et en- traînée, au moyen d'une courroie de transmission ( 6), à partir d'un dis- positif ( 7) ayant la forme d'une poulie à diamètre variable, monté sur l'arbre du moteur d'actionnement ( 8), lesdits moyens mécaniques comprenant deux composants symétriques ayant la forme de disques annulaires ( 16, 17) montés l'un près de l'autre et ayant chacun la possibilité de se déplacer axialement sur une distance prédéterminée, la courroie de transmission ( 6) étant tenue entre ces deux composants ( 16, 17). 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif ( 7), qui fait fonction d'une poulie dont la gorge a un diamètre variable, comprend deux composants identiques ayant la forme d'anneaux ( 18, 19) et dont la section a la forme d'un "C", dont le perçage central présente des cannelures longitudinales, lesdites cannelures s'engageant dans des cannelures longitudinales d'un manchon enfilé sur l'arbre ( 13) du moteur, les composants en forme d'anneau pouvant se déplacer axialement mais leur course étant limitée par des pièces fixes ayant la forme d'un anneau fixé au mgme arbre. 3 Mécanisme selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire varier la distance axiale entre les deux disques annulaires adjacents ( 18, 19) qui tiennent la courroie ( 6), lesdits moyens comprenant des éléments cylindriques ( 22) couverts sur le côté et sur la face d'extrémité et situés dans des fentes radiales ayant une configuration rectangulaire définies par des nervures formées sur les faces extérieures des composants mobiles en forme d'anneau.