Brevet FR2545512A1 — publié le 19841109

ETANCHEITE CUVE/COUVERCLE EN MATIERE PLASTIQUE L'invention concerne une machine à laver le linge à tambour à axe horizontal monté à rotation dans une cuve destinée à recevoir l'eau de lavage et de rinçage, ladite cuve étant suscep- tible de subir de rapides et importantes variations de température lors de remplissages en eau, ladite cuve étant constituée d'au moins deux parties dissociables, d'une part un corps, à virole sensible- ment cylindrique horizontale, muni d'un fond sensiblement vertical, et d'autre part un couvercle susceptible de fermer le corps à l'op- posé du fond, corps et couvercle étant serrés l'un contre l'autre pour l'assemblage de la cuve et coopérant par des nervures et rai- nures périphériques pressant axialement un joint d'étanchéité élas- tique, au moins l'une des deux parties dissociables de la cuve étant réalisée en une matière synthétique épaisse Une telle machine est par exemple décrite dans le modèle d'utilité allemand N O 1 885 212. Dans cet exemple, les deux parties de la cuve -en contact sont réali- sées en matière synthétique (composé macromoléculaire organique). Un bourrelet à la périphérie de la virole du corps est creusé d'une rainure contenant le joint, bourrelet et joint portant contre une surface radiale plane du couvercle Le couvercle est en outre muni d'une nervure périphérique de centrage Corps et couvercle sont maintenus assemblés par un anneau à section en V Le couvercle en matière synthétique est doublé d'un flasque métallique sur lequel prend appui l'anneau d'assemblage. Une telle réalisation s'inspire de la traditionnelle fabrication d'une cuve en métal Elle ne tient pas compte du compor- tement physique des matières synthétiques, à savoir: la tendance au fluage, ou déformation permanente, en particulier à chaud, la mauvaise conductibilité thermique et un important coefficient de dilatation thermique, qui génèrent dans la masse de la matière syn- thétique, lors des rapides variations de température, des gradients -1- 2- thermiques et des contraintes engendrant des déformations, réversi- bles ou non Le tableau ci-dessous permet de comparer les propriétés d'un matériau synthétique tel qu'un polypropylène allégé à un acier normal, en donnant des ordres de grandeur: conductibilité coefficient de thermique dilatation polypropylènei i -6 -1 polypropylène 0,15 W m deg 150 107 deg allégé_ acernrm T 11 6 -1 acier normal 50 w m deg 1 12 107 deg 7 Le cycle de températures auquel est soumis une machine à laver le linge comporte par exemple un chauffage lent de l'eau depuis 15 'C jusqu'à éventuellement 950 C, suivi d'un remplissage com- plémentaire à l'eau froide en vue d'un refroidissement rapide à 600 C avant vidange, laquelle est suivie d'un remplissage à l'eau froide d'une première eau de rinçage Lors des refroidissements brusques de la cuve d'une machine telle que décrite ci-dessus, on a observé d'im- portantes fuites d'eau Le phénomène peut être analysé en mesurant l'angle que font entre elles les deux parties de cuve assemblées, virole du corps et couvercle, au voisinage de la zone d'assemblage. Par exemple cette mesure peut être effectuée au moyen d'un pont de jauges de contraintes collé sur un cavalier élastique pressant les deux parties l'une contre l'autre Il apparait que les contraintes d'origine thermique font pivoter ces zones autour d'un axe tangent à la périphérie des parties assemblées On a mesuré des déplacements de 0,6 mm en quelques secondes au niveau du joint Dans l'exemple du modèle d'utilité allemand 1 885 212, le corps et le couvercle sont en appui l'un sur l'autre de part et d'autre du joint, toute défor- mation de l'une de ces deux parties crée une décompression du joint. Si la décompression est brusque, le joint, en ne se dilatant que len- tement, laisse s'écouler une certaine quantité d'eau. L'invention vise à supprimer cet incident Dans une machine à laver du type de celle décrite dans le préambule, elle se caractérise par le fait que le corps et le couvercle reposent l'un contre l'autre sur une butée périphérique rigide unique située d'un côté du joint, de façon que la déformation de la matière synthéti- que lors des variations rapides de température comprime le joint par pivotement autour de ladite butée Il est à la portée de l'homme de métier de déterminer-quel est le sens des déformations de la matière synthétique engendrées par le gradient thermique apparaissant lors d'un choc thermique, par exemple avec la méthode de mesure citée ci- dessus L'invention évite notamment d'utiliser un contre-couvercle et un cerclage métalliques, tels qu'illustrés par le modèle d'uti- lité allemand 1 885 212, qui, outre leur coût, présentent le risque de contraindre la matière synthétique au fluage progressif, ce qui compromettrait l'étanchéité à titre permanent. En particulier dans le cas d'une machine à laver dont la cuve est remplie en eau froide et subissant des cycles thermiques tels que décrits plus haut, la déformation correspond à une contrac- tion brusque de la matière proche de sa surface interne alors qu'à proximité de la surface externe la températue acquise lors du lavage du linge maintient la matière dilatée pendant un certain temps: plusieurs secondes ou dizaines de secondes Il en résulte générale- ment une rotation des éléments assemblés et leur bombement de con- vexité tournée vers l'extérieur de la cuve Dans ces conditions si, dans une machine conforme à l'invention, la butée de contact cuve- couvercle est située à l'intérieur de la cuve par rapport au joint périphérique, le bombement a pour effet de compresser le joint au moment du choc thermique. Dans un autre cas particulier, le choc thermique peut provenir du remplissage d'une cuve froide ( 200 C environ) avec de l'eau chaude ( 600 C par exemple) Dans cette hypothèse, la rotation des pièces assemblées est généralement inverse créant une convexité tournée vers l'intérieur de la cuve Si dans une machine conforme à l'invention, la butée de contact cuve-couvercle est située à l'exté- rieur de la cuve par rapport au joint périphérique, la déformation comprime également le joint au moment du choc thermique. Dans un mode de réalisation particulièrement recom- -3- -4 2545512 mandé de l'invention, l'assemblage cuve-couvercle est maintenu par des cavaliers élastiques dont les extrémités sont en appui respec- tivement sur la virole de cuve et le couvercle en des points sen- siblement alignés avec la butée de contact cuve-couvercle Cette disposition maintient sensiblement constante la pression élastique des cavaliers lors du bombement des pièces assemblées De plus, elle évite le fluage de la matière synthétique au droit desdits cavaliers, fluage qui se produirait si les points d'application des cavaliers étaient en porte-à-faux. La description qui suit et les dessins illustrent un exemple de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale par- tielle d'une cuve de machine à laver le linge conforme à l'inven- tion. La figure 2 est une coupe grossie de la zone de rac- cordement des deux parties de la cuve de la figure 1. La figure 3 est une coupe identique à la figure 2 dans laquelle les déformations dues à un choc thermique ont été exa- gérées. Les figures illustrent un exemple de machine à laver destinée à être alimentée en eau froide exclusivement Il s'agit d'une machine à laver à chargement par le dessus, à tambour rotatif à axe horizontal. La figure 1 montre une cuve constituée de deux parties en polypropylène allégé d'épaisseur générale 6 mm Une première par- tie 1, ou corps, constituée d'une virole sensiblement cylindrique 2 de génératrices sensiblement horizontales, munie d'un fond 3 portant en son centre un logement de palier pour le tambour 4 Une seconde partie ou couvercle 5 susceptible de fermer le corps et portant éga- lement en son centre un logement de palier pour le tambour 4 La virole 2 reçoit en son sommet une trémie 6 pour le chargement du linge, correspondant à une porte (non représentée) du tambour 4 Le tambour est constitué au moins partiellement de tôle d'acier inoxy- dable perforée. Le couvercle de cuve 5 est doté d'une nervure de cen- -5- trage 7 dont le contour extérieur correspond au contour intérieur de la virole 2 A l'extérieur de cette nervure 7, le couvercle présente une surface annulaire 8 plane radiale, c'est-à-dire per- pendiculaire à la direction des génératrices de la virole cylin- drique. La virole de cuve a sa paroi se terminant dans un plan radial par un arête 9 destinée à venir buter sur la surface annulaire 8 du couvercle, lors de l'assemblage de la cuve A l'ex- térieur de cette arête 9, la virole comporte, sur sa périphérie, une nervure 10 dont l'extension longitudinale 14 vers le couvercle est en retrait par rapport à l'arête 9 et qui forme à l'opposé du couvercle un angle aigu avec la surface de virole Face au couver- cle, la nervure 10 présente une rainure périphérique recevant un joint élastique 11. Pour l'assemblage des deux parties de cuve 2 et 5, le couvercle est pressé contre l'arête 9 formant butée, à l'encon- tre de l'élasticité du joint 11 L'assemblage est maintenu par des cavaliers élastiques ou agrafes 12 répartis à la périphérie Ces cavaliers 12 sont ancrés d'une part dans l'angle aigu formé par la nervure 10 avec la surface de virole 2, et d'autre part dans un évidement 13 creusé à la surface du couvercle L'évidement 13 est localisé de telle façon que la force élastique exercée par chaque cavalier 12 passe sensiblement par la zone de butée de l'arête 9 contre la surface 8, selon l'axe XX représenté sur la figure 2. Au cours des opérations de lavage et de rinçage, le comportement d'une machine conforme à l'invention telle que décrite ci-dessus est le suivant L'eau de lavage est admise froide ( 10 à C) dans la cuve et mélangée aux produits de lavage Elle est ensuite chauffée au moyen d'une résistance électrique (non repré- sentée) jusqu'à la température de lavage désirée, qui peut attein- dre 950 C Ce chauffage est lent, sa durée dépend des quantités de linge et d'eau, des températures initiale et finale de l'eau, mais elle est de 10 à 30 minutes environ A la fin de cette phase, la masse du polypropylène de la paroi de cuve a atteint une tempéra- ture presque uniforme et voisine de celle de l'eau La lenteur du -6- chauffage est telle que le gradient de température dans le poly- propylène reste faible, donc que les déformations restent lentes et faibles (compression du joint diminuant lentement d'au plus 0,1 mm) La résilience du matériau constituant le joint, tel qu'un caoutchouc synthétique cellulaire, est suffisamment élevée pour que le joint compense cette déformation lente et faible et maintienne l'étanchéité de la cuve - Lorsque le lavage est terminé la cuve est vidangée, éventuellement après refroidissement partiel du bain par addition d'eau froide La cuve est ensuite remplie à nouveau d'eau froide pour le premier rinçage du linge C'est au cours de cette première admission d'eau froide (pour refroidissement ou rinçage) dans la cuve chaude que se produit le choc thermique décrit plus haut, la cuve se déformant rapidement et momentanément comme indiqué de façon exagérée figure 3 Sur une cuve de machine à laver conforme à l'in- vention cette déformation correspond à une rotation autour de la zone de contact 8, 9 du couvercle et du corps de cuve, conduisant à la compression brusque du joint 11, ce qui renforce l'étanchéité. La déformation inverse (retour à la figure 2) se fait lentement, elle correspond au refroidissement complet de la masse de polypro- pylène. -7 2545512 REVENDICATIONS 1 Machine à laver le linge à tambour à axe horizontal monté à rotation dans une cuve destinée à recevoir l'eau de lavage et de rinçage, ladite cuve étant susceptible de subir de rapides et importantes variations de température lors de remplissages en eau, ladite cuve étant constituée d'au moins deux parties dissociables, d'une part un corps, à virole sensiblement cylindrique horizontale, muni d'un fond sensiblement vertical, et d'autre part un couvercle susceptible de fermer le corps à l'opposé du fond, corps et couver- cle étant serrés l'un contre l'autre pour l'assemblage de la cuve et coopérant par des nervures et rainures périphériques pressant axialement un joint d'étanchéité élastique, au moins l'une des deux parties dissociables de la cuve étant réalisée en matière synthéti- que épaisse, caractérisée par le fait que le corps et le couvercle reposent l'un contre l'autre sur une butée périphérique rigide uni- que située d'un côté du joint, de façon que la déformation de la matière synthétique lors des variations rapides de température com- prime le joint par pivotement autour de ladite butée - 2 Machine à laver selon la revendication 1 dont la cuve est remplie en eau froide, caractérisée par le fait que la butée de contact cuve-couvercle est située à l'intérieur de la cuve par rap- port au joint périphérique. 3 Machine à laver selon la revendication 1 dont la cuve est remplie en eau chaude, caractérisée par le fait que la butée de contact cuve-couvercle est située à l'extérieur de la cuve par rap- port au joint périphérique. 4 Machine à laver selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée par le fait que l'assemblage cuve-couver- cle est maintenu par des cavaliers élastiques dont les extrémités sont en appui respectivement sur la virole de cuve et le couvercle en des points sensiblement alignés avec la butée de contact cuve- couvercle.