Brevet FR2571750A1 — publié le 19860418

MACHINE A LAVER LE LINGE OU AUTRES COMPORTANT UN DISPOSITIF DE LA MESURE DE LA TURBIDITE DE L'EAU L'invention concerne une machine à laver le linge ou autres, comportant un dispositif de mesure de la turbidité de l'eau qui contient des particules en suspension, dispositif qui permet l'adaptation des durées et/ou des quantités d'eau nécessaires à l'exécution des opérations de lavage et/ou derinçage à l'état de sa- lissure du linge, et qui comprend une (des) source de lumière et un (des) détecteur de cette lumière qui détermine le flux lumineux restant après que la lumière ait traversé les eaux de lavage ou de rinçage, le dispositif étant fixé sur une paroi solidaire de la i0 cuve de la machine. Dans les machines à laver, les lavages s'effectuent dans une quantité d'eau donnée à laquelle sont ajoutés des déter- gents, le tout étant agité et éventuellement chauffé à une tempéra- ture supérieure à l'ambiante. Les détergents s'associent avec la crasse et des débris de linge de sorte que la crasse est extraite du linge et forme de petits amas dont une partie est évacuée avec l'eau de lavage et l'autre partie, restant dans le linge, est éva- cuée par rinçage à l'aide d'eau pure, généralement de l'eau de ville froide, ce rinçage s'effectuant soit suivant des cycles suc- cessifs d'admission et d'évacuation d'eau, soit avec admission et évacuation continues d'eau. Il s'en suit que,premièrement si le linge est anor- malement sale ou de poids trop important ou, si l'on a utilisé une trop grande quantité de détergent, les temps de lavage et de rin- gage peuvent être trop courts pour que le linge soit convenable- ment lavé et rinçé ou deuxièmement, lorsque le linge est peu sale, ces mêmes temps peuvent être trop longs et il s'ensuit une dépense exagérée d'énergie pour le lavage et une trop grande consommation d'eau pour le rinçage. Pour fixer la durée optimale du lavage en présence de détergent, on se fonde sur le fait que pendant le lavage, l'eau se charge en impuretés et que son opacité à la lumière tend vers une certaine limite correspondant au lavage complet du linge, ladite limite étant fonction de la quantité de linge et de sa salissure. D'une manière analogue, pour régler automatiquement la quantité d'eau nécessaire au rinçage du linge, il est connu de mesurer la pureté de l'eau. Pour cela on mesure en continu le degré de pureté de l'eau de rinçage, dans une zone empruntée par cette eau de rinçage, et lorsque la pureté mesurée atteint une limite définie, proche de la pureté de l'eau avant son introduction dans la machine, un dispositif de commande provoque l'arrêt de l'admission de l'eau. Un dispositif de détection de l'opacité et de la pu- reté de l'eau, que l'on appelle turbidimètre, a été décrit dans le KOKAI n 54.66567. Il comporte une source lumineuse envoyantunflux lumineux, qui,après avoir traversé une zone recevant l'eau brassée en communication avec la cuve de la machine,arrive sur un détecteur de lumière qui détermine la transparence de l'eau. La source de lumière et le détecteur sont placés dans une zone constituée par une excroissance de la cuve. Le détecteur est placé dans l'axe du faisceau de lumière incident pour mesurer la lumière transmise. Mais pour ce type de turbidimètre, qui effectue des mesures dans une zone en contact direct avec l'eau de la cuve, les mouvements de l'eau et ceux des particules de détergents non dis- soutes, des bulles, des salissures, etc..., perturbent fortement les mesures et les rendent difficilement exploitables. Le but de l'invention est ainsi de permettre de réa- liser des mesures qui ne soient pas erratiques, mais véritablement représentatives de l'état d'opacité et/ou de pureté de l'eau de la cuve. Pour cela l'invention telle que définie dans le préam- bule est remarquable en ce que le dispositif de mesure, disposé sur sa paroi, est entouré par une enveloppe ou protégé par au moins une plaque, qui, tout en assurant le renouvellement de l'eau et l'éva- cuation des particules en suspension par des ouvertures, crée une zone de non-turbulence dans laquelle opère le dispositif de mesure. 71750 Pour permettre des mesures de l'opacité de l'eau de lavage ou de la limpidité de d'eau de rinçage, le turbidimètre va pouvoir effectuer respectivement des mesures de transmission ou des mesures de diffusion du flux lumineux à travers l'eau à étudier. Les mesures de diffusion vont se faire en disposant l'émetteur et le récepteur de lumière hors d'axe l'un par rapport à l'autre. Les mesures de transmission vont se faire en disposant l'émetteur et le récepteur de lumière dans l'axe l'un de l'autre, ou à la rigueur hors d'axe si l'on utilise un miroir pour dévier vers le récepteur, la le faisceau lumineux issu de l'émetteur de lumière. Selon un premier mode de réalisation l'émetteur envoie et le récepteur de lumière reçoit leurs flux lumineux respectifs à travers des guides de lumière placés très près l'un de l'autre sur un support étanche à l'eau, le faisceau lumineux, après qu'il ait traversé une épaisseur suffisante d'eau,- étant dévié vers le récepteur par un miroir. Ce support étanche peut être constitué d'un élément en caoutchouc moulé ou d'une matière rigide, telle qu'une matière plastique ou métallique, fixée à la cuve de la machine. La zone de mesure se trouve donc située à l'extré- mité des guides de lumière placée dans l'eau de la machine. Selon l'invention on entoure toute la partie du turbidimètre située dans la cuve par une enveloppe dans laquelle une zone de non-turbulence est créée,tout en assurant le renouvellement de l'eau par des ou- vertures. Selon ce premier mode de réalisation et préférentielle- ment, les conduits de lumière sont disposés sensiblement horizon- talement. Dans ce cas l'enveloppe possède une forme tronconique, la section la plus large étant placée du côté de la paroi de la cuve. Les ouvertures, placées en haut et en bas de l'enveloppe, qui assurent le renouvellement de l'eau sans nuire à la non-turbu- lence de la zone de mesure sont placées detelle sorte que les par- ticules légères telles que bulles d'air, déchets légers... s'échap- pent vers le haut tandis que les déchets lourds décantent vers le bas. Dans la partie la plus étroite de l'enveloppe de forme tronco- nique sont également réparties des ouvertures supérieures et infé- rieures mais leur rôle principal est de permettre un renouvellement régulier et lent de l'eau à étudier. La zone o s'effectue les mesu- res est,elleexempte d'ouvertures afin d'assurer un certain état de nonturbulence. Selon un second mode de réalisation l'émetteur et le récepteur de lumière sont fixés individuellement dans l'axe l'un de l'autre, et d'une manière étanche, sur une partie de la cuve formant une protubérance externe afin de déterminer une zone de mesure. Cette protubérance a une forme tronconique, la section la plus large se trouvant également du côté de la paroi de la cuve, ceci comme dans le mode précédent afin de faciliter la migration des particules légè- res vers le haut et celle des déchets lourds vers le bas. Sensible- ment dans le prolongement de la paroi de la cuve on obture partiellement l'excavation à l'aide d'une plaque qui dégage des ouvertures supé- rieures et inférieures nécessaires pour le renouvellement de l'eau. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription suivante et des dessins qui représentent: figure 1: une vue schématique d'une machine à laver le linge munie d'un turbidimètre protégé selon l'invention, figure 2: une vue de dessus en coupe détaillée d'un turbidimètre muni de son enveloppe de protection, figure 3: une vue de côté en coupe du turbidimètre, figure 4: une vue de côté du support de fixation, figure 5: une section de l'enveloppe au voisinage de la fixation du turbidimètre sur la cuve, figure 6: un second mode de réalisation de l'inven- tion pour laquelle le turbidimètre est monté dans une excroissance de la cuve, figure 7: une variante du second mode de réalisation. Sur la figure 1 est représentée schématiquement une machine à laver 10 munie d'une cuve 1il dans laquelle tourne un tam- bour 12 autour d'un axe de rotation 13. Le cycle de fonctionnement peut être alterné selon les deux sens de rotation A et B. Au bas de la cuve 11 est disposé le turbidimètre 20 avec sa protection selon l'invention, son axe principal étant horizontal. La protection pré- 2 571750 sente une forme tronconique oblongue sur laquelle sont repérées les parties supérieure 21, latérale 22 et inférieure 23. Selon le sens de rotation du tambour on constate que les projections d'eau créées par cette rotation vont se manifester principalement sur la partie supérieure 21 pour le sens de rotation B et sur les parties latéra- le 22, et inférieure 23 pour le sens de rotation A. Le turbidimètre va délivrer des signaux électriques à un dispositif de commande qui intervient sur le programmateur 16 de la machine à laver pour régler l'admission d'eau et/ou les temps de lavage et/ou de rinçage. Sur les figures 2 et 3 est représenté le turbidimètre respectivement par une vue de dessus et par une vue de côté. Sur la figure 1 est représentée la cuve 11 dans laquelle est effectuée une ouverture o vient s'insérer le turbidimètre à l'aide d'un support 30 qui préférentiellement est en caoutchouc afin d'assurer à la fois une tenue mécanique suffisante et une étanchéité à l'eau. Ce support s'adapte à force sur la cuve 11 et est étanche grâce à sa confi- guration périphérique en forme de lèvres. A travers ce support 30 passent des guides de lumière 40, 41, 42 respectivement accouplés rigidement à l'émetteur de lumière 45, au récepteur de lumière 46, et à l'émetteur de lumière 47. Les guides de lumière sont transpa- rents à la lumière qui les traverse et sont réalisés par exemple en verre. Ces guides de lumière traversent à frottement serré le support en caoutchouc 30 assurant ainsi l'étanchéité à l'eau. Ces guides de lumière 40, 41, 42 sont disposés avec un léger frottement dans un élément de soutien 31 en matière plastique rigide inerte dans l'eau par exemple du rilsan. Cet élément de soutien 31 a sen- siblement une forme parallélépipédique plate et allongée, celle-ci étant une conséquence de la disposition en ligne choisie pour les deux émetteurs et le récepteur de lumière (figure 4). Une autre dis- position pourrait conduire à une forme adaptée de cet élément de soutien. A l'opposé du support en caoutchouc, là o la lumière quitte les guides de lumière 40, 42 accouplés aux émetteurs de lumière 45, 47, l'élément de soutien 31 présente une forme particulière. Il com- prend tout d'abord deux faces munies de miroirs jumelés 35, 36, pla- 71750 cés de telle façon que la lumière issue du guide de lumière 40 arrive dans la direction et pénètre dans le guide de lumière 41 accouplé au détecteur de lumière 46. Un troisième miroir 37 se trouve placé dans l'axe du guide de lumière 42 afin de réfléchir la lumière dans la direction de la zone de mesure 38. Cette zone de mesure 38 se situe sensiblement dans l'axe du guide de lumière 41 accouplé au détecteur de lumière 46. Les miroirs 35, 36, 37 sont par exemple constitués de petites pièces polies d'acier ino- xydable fixées mécaniquement à l'élément de soutien 31. Le rôle des miroirs 35 et 36 d'une part et celui du miroir 37 d'autre part sont différents. Les deux miroirs 35 et 36 ont pour objet de défi- nir un trajet de propagation du flux lumineux afin de déterminer la transmission de l'eau; il s'agit dans ce cas de testerla trans- parence de l'eau. Le rôle du miroir 37 est de renvoyer le flux lumi- neux dans la direction de la zone de mesure 38 o va s'opérer une diffusion de la lumière par l'eau de rinçage chargée en détergent: il s'agit dans ce cas de déterminer la limpidité de l'eau. Ces mesures ne peuvent être effectuées que dans une zone de mesures non-turbulente. Pour cela l'ensemble du turbidimètre est entouré d'une enveloppe 25 préférentiellement en caoutchouc. Cette enveloppe emmanchée à force, est bloquée en position par deux plaques 32, 33 solidaires de l'élément de soutien 31. Pour assurer le renouvel- lement de i'eau il est nécessaire demunir cette enveloppe 25 d'un certain nombre d'ouvertures qui doivent être faites dans des sec- teurs précis. Il y a lieud'éviter que les écoulements sefassent trop directement sur la zone de mesure 38. Pour cela comme c'est indiqué sur la figure 3 on réalise des ouvertures dans la partie supérieure 21 et inférieure 23 de l'enveloppe. Il est souhaitable que l'enve- loppe ait une forme tronconique. En effet, si l'on considère ce qui se passe lors de l'évacuation du contenu de l'enveloppe, on peut rame- ner ce problème à l'évacuation de l'eau elle-même, à celle des par- ticules lourdes età celle des particules légères etdes bulles d'air. En donnant à l'enveloppe une forme tronconique les particules légè- res vont avoir tendance à migrer le long de la surface intérieure de la partie supérieure 21 de l'enveloppe 25. Les bulles d'air en par- 257 1750 ticulier vont peu à peu s'échapper par l'ouverture 52. De la même manière, les particules lourdes vont avoir tendance à décanter et peu à peu vont glisser le long de la surface intérieure de la par- tie inférieure 23 de l'enveloppe 25. Ces particules lourdes vont pouvoir s'échapper par l'ouverture 54. La plaque 32anon seulement le rôle de soutenir l'enveloppe 25 mais également celui de créer une zone intermédiaire avec la zone de mesure 38. Cette zone inter- médiaire va également présenter des ouvertures 51, 53 respective- ment dans les parties supérieures 21 et inférieures 23 de l'enve- loppe 25. Le même mécanisme d'évacuation des particules légères et lourdes que décrit précédemment va s'y effectuer. On ménage dans la plaque 32 des ouvertures 57, 58 qui assurent le passage des eaux de la zone intermédiaire à la zone de mesure. Les ouvertures 51, 52, 53, 54 ont non seulement le rôle d'évacuer les particules dé- crites mais également celui de renouveler l'eau dans le turbidimè- tre. Les ouvertures supplémentaires 55 et 56 placées, elles, dans la partie la plus étroite de la forme tronconique de l'enveloppe sont plus particulièrement sollicitées par le renouvellement de l'eau. C'est pour mieux définir un schéma global que l'ou- verture 55 a été représentée comme elle l'est sur la figure 3 afin de faciliter la description des mécanismes d'évacuation et de re- nouvellement. Une position mieux adaptée est représentée sur la figure 2, c'est-à-dire que la zone de mesure 38 étant celle qui y est indiquée, l'ouverture 55 se place face à l'élément de soutien 31 afin d'éviter au maximum le passage direct de l'eau à travers la zone de mesure 38. L'élément de soutien 31 présente des ouver- tures 59 assurant le passage de l'eau. Pour les mêmes raisons la figure 5 montre selon la vue représentée que l'ouverture 51 n'a pas le même axe que l'ouverture 57 afin d'éviter le passage di- rect de l'eau de l'ouverture 51 à l'ouverture 57. Ceci est égale- ment vrai pour les ouvertures 58 à 53. La partie latérale 22 n'est pas munie d'ouvertures pour éviter que lors de la rotation du tam- bour dans le sens A (figure 1) les projections d'eau qui ont alors lieu sur cette partie latérale ne viennent perturber l'efficacité de la protection. Pour les mêmes raisons le turbidimètre 20 doit être placé dans la cuve préférentiellement vers l'une des parois extrêmes c'est-à- dire vers la face avant ou la face arrière de la cuve telle que représentée sur la figure i afin que les ouvertures 51, 52, 55 représentées sur la figure 2 soient plutôt dirigées vers ladite paroi extrême précédente. Pour un turbidimètre ayant environ une longueur de cmmonté sur un support ayant environ lO cmde diamètre, des ouver- tures ayant un diamètre de 5 millimètres environ ont donné satisfac- tion. Sur la figure 6 est représenté un second mode de réa- lisation selon l'invention. L'enveloppe tronconique est dans ce cas constituée d'une excroissance de la cuve qui possède cette forme tronconique. Cette forme tronconique est motivée par les mêmes rai- sons que celles décrites dans le premier mode de réalisation. Les émetteurs de lumière 45, 47 et le récepteur de lumière 46 sont ici représentés avec une disposition différente. Afin d'assurer à la zone de mesure un état de non-turbulence, l'excroissance dans la cuve est obturée par une plaque 60 qui est par exemple une plaque en caoutchouc introduite à force et maintenue en position par l'é- lasticité du matériau. Des ouvertures 61 à 63 vont avoir le même rôle qu'avaient respectivement les ouvertures 51, 52 d'une part et 53, 54 d'autre part dans le précédent mode de réalisation. De même, les ouvertures telles que 65, 66 jouent un rôle semblable aux ouver- tures 55, 56 précédentes. Selon une variante de ce second mode de réalisation l'excroissance est obturée par deux plaques 60, 70crééant ainsi une antichambre comme dans le cas du premier mode de réalisation. Ces deux plaques présentent des trous disposés enchicane comme l'étaient respectivement les trous 51 et 57 ou 53 et 58 dans le premier mode. L'invention dans ces deux modes de réalisation vient d'être décrite avec un récepteur de lumière 46 associé à deux émet- teurs de lumière 45 et 47. I1 est-bien évident qu'il est tout à fait possible de remplacer le récepteur de lumière 46 par un émetteur de lumière à condition d'effectuer l'opération inverse pour les émet- teurs 45et 46.Le mode opératoire restant le même dans ces deux cas 71750 à savoir que lors de l'opération de lavage le turbidimètre mesure l'opacité de l'eau de lavage en déterminant le flux de lumière trans- mise. Le dispositif de commande 15 tout d'abord détermine l'opacité, que l'on exploite selon les critères habituels, par exemple une opa- cité n'augmentant plus avec le temps, puis intervient sur le program- mateur 16. De la même façon, lors de l'opération de rinçage le turbi- dimètre mesure la limpidité de l'eau de rinçage en déterminant le flux de lumière diffusé. Le dispositif de commande 15 détermine la limpi- dité selon les critères habituels par exemple par comparaison à un seuil préétabli. Ce dispositif de commande intervient alors sur le programmateur 16. Il est évident que selon la conception de la machine et la place disponible pour le turbidimètre on pourra disposer celui- ci selon d'autres orientations, par exemple parallèle à l'axe de rota- tion du tambour. Le principe de l'invention étant de protéger la zone de mesure par une enveloppe ou une protection afin de définir une zone de non-turbulence, tout en maintenant un renouvellement convena- ble de l'eau. L'invention vient d'être décrite pour un dispositif associant les mesures de transmission et de diffusion de la lumière relatives aux opérations de lavage et de rinçage. Il est bien évident que cette invention s'applique aux opérations de lavage et aux opéra- tions de rinçage mettant en oeuvre l'invention dans deux dispositifs distincts. 71750 REVENDICATIONS: 1. Machine à laver le linge ou autres, comportant un-dis- positif de mesure de la turbidité de l'eau qui contient des particu- les en suspension, dispositif qui permet l'adaptation des durées et/ ou des quantités d'eau nécessaires à l'exécution des opérations de lavage eVoude rinçage à l'état de salissure du linge, et qui comprend une (des) source(s) de lumière et un (des) détecteur(s) de cette lu- mière qui détermine le flux lumineux restant après que la lumière ait traversé les eaux de lavage ou de rinçage, le dispositif étant fixé sur une paroi solidaire de la cuve de la machine, caractérisée en ce que le dispositif de mesure, disposé sur sa paroi, est entouré par une enveloppe ou protégé par au moins une plaque, qui, tout en assurant le renouvellement de l'eau et l'évacuation des particules en suspension par des ouvertures, crée une zone de non-turbulence dans laquelle opère le dispositif de mesure. 2. Machine à laver le linge ou autres selon la revendica- tion l, caractérisée en ce que les ouvertures qui assurent le renou- vellement de l'eau et l'évacuation des particules en suspension sont placées à l'écart de la zone de mesure, ces ouvertures étant dispo- sées en haut et en bas de l'enveloppe ou de la (des) plaque(s). 3. Machine à laver le linge ou autres selon les revendi- cations 1 ou 2, caractérisée en ce que l'enveloppe a une forme tron- conique, le renouvellement de l'eau et l'évacuation des particules en suspension s'effectuant du côté de la section la plus large du tronc de cône et la mesure s'effectuant dans la partie centrale du tronc de cône. 4. Machine à laver le linge ou autres selon les revendi- cations 1 ou 2, caractérisée en ce que le support du dispositif est constitué d'une protubérance de forme tronconique, l'enveloppe ou la (les) plaque(s) étant disposée(s) du côté de la partie la plus large de la section du tronc de cône o s'effectue le renouvelle- ment de l'eau et l'évacuation des particules en suspension.