Brevet FR2580005A1 — publié le 19861010

i 2580005 La présente invention se rapporte à un disposi- tif de blocage de la porte d'une machine à laver, en par- ticulier d'une machine lave-linge, comprenant: une enveloppe de support;. un élément résistant chauffant du type PTC sup- porté dans l'enveloppe et destiné à être alimenté par une tension électrique et à s'échauffer lorsque la machi- ne est mise en marche; un élément actionneur bimétallique disposé en contact avec une face de l'élément chauffant de telle ma- nière que, lorsque cet élément s'échauffe, sa températu- re et celle dudit élément actionneur bimétallique présen- tent une période initiale de croissance rapide suivie d'une période de croissance plus lente, ledit élément bimétallique pouvant se déformer sous l'effet de son échauffement pour provoquer le déplacement d'un organe de blocage destiné à s'opposer à l'ouverture de la por- te; et un élément de commande bimétallique connecté électriquement à l'autre face de l'élément chauffant à travers un élément conducteur intermédiaire et qui peut prendre, sous l'effet de son échauffement, une déforma- tion dont l'effet est inverse de celui de la déformation l'élément actionneur bimétallique. Un dispositif de ce type est connu, par exem- ple, par la demande de brevet italien 48 663-A/76 du 18 Mars 1976. Ce dispositif comprend un bimétal actionneur et un bimétal de compensation. La forme et la disposi- tion du bimétal de compensation sont telles qu'il soit en contact thermique de façon prédominante avec l'air "ambiant" contenu à l'intérieur de la boite ou de l'enve- loppe du dispositif; sa température suit les évolutions de la température ambiante plutôt que les variations de la température de la pastille PTC qui constitue l'élé- ment résistant chauffant. Un grave inconvénient de ce dispositif connu 2 2580005 réside dans le fait que le temps de retard compris entre l'instant o la machine à laver est mise à l'arrêt et l'instant o l'ouverture de la porte est autorisée ensui- te est fortement variable et est d'autant plus grand que l'intervalle de temps qui sépare l'instant d'interven- tion du dispositif de blocage de l'instant de désactiva- tion de ce dispositif est lui-même plus grand. Il peut donc ainsi se produire que, lorsque la machine est mise à l'arrêt après une période de fonctionnement relati- vement longue, on doive attendre plusieurs secondes, quand ce ne sont pas plusieurs minutes, avant de pouvoir ouvrir la porte. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de blocage de la porte d'une machine à la- ver du type spécifié au début, qui soit exempt de l'in- convénient précité des dispositifs antérieurs. Selon l'invention, ce but est atteint au moyen d'un dispositif de blocage du type précité, caractérisé en ce que ledit élément conducteur intermédiaire est sen- siblement indéformable dans l'intervalle des températu- res de travail dudit élément résistant chauffant et pré- sente une forme et une capacité thermique telles que le- dit élément de commande bimétallique s'échauffe, sous l'effet de l'échauffement dudit élément résistant chauf- fant, avec un retard préétabli par rapport à l'élément actionneur bimétallique, et avec une dynamique qui cor- respond sensiblement à la dynamique de croissance lente de la température dudit bimétal actionneur, ledit retard étant sensiblement du même ordre de grandeur que ladite période initiale de croissance rapide de la température dudit élément résistant chauffant. Grâce à cette caractéristique, le temps de re- tard compris entre l'instant de mise à l'arrêt de la ma- chine à laver et l'instant o il est possible de procé- der à l'ouverture de la porte est rendu pratiquement constant et, en particulier, indépendant du temps qui 3 258000 s'est écoulé entre l'intervention du dispositif de bloca- ge et la désactivation de ce dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une vue en perspective d'un mo- de de réalisation d'un dispositif selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure 1; les figures 3 et 4 sont des vues analogues à la figure 1, qui montrent le dispositif dans deux condi- *tions de travail différentes; la figure 5 représente à échelle agrandie un dé- tail de la figure 2; la figure 6 est une vue de dessus prise selon la flèche VI de la figure 5; et la figure 7 représente une série de diagrammes cartésiens qui expliquent le fonctionnement du disposi- tif selon l'invention. Dans la forme de réalisation représentée sur les dessins, le dispositif selon l'invention comprend une enveloppe 1 isolante de l'électricité, formée d'une botte 2 et d'un élément de recouvrement 3. En 4, on a in- diqué un organe qui coulisse par rapport à l'enveloppe 1 et qui constitue le verrou d'ouverture et de fermeture de la porte d'une machine à laver non représentée, par exemple d'une machine lave-linge à usage ménager. Trois organes de contact électrique lamellaires 5, 6 et 7 sont fixés à l'intérieur de la botte 2 et émer- gent à l'extérieur de cette botte, en traversant des fen- tes ménagées dans une paroi de cette bolte, ainsi qu'il ressort de la figure 1. Le contact 5 est destiné à être connecté aux circuits électriques d'alimentation de la machine à laver; le contact 6 est destiné à être connec- té à l'un des conducteurs de la ligne d'alimentation 4 2580005 électrique de la machine, tandis que le contact 7 est destiné à être connecté à l'autre conducteur de cette li- gne. Le contact lamellaire 7 est fixé à la face in- terne de la paroi de fond de la botte 2. Une vis de ré- glage 8 est vissée dans le contact 6, ainsi qu'il res- sort des figures 2 à 5, à travers une ouverture corres- pondante ménagée dans la paroi de fond de la botte 2. A des distances égales de l'axe de la vis 8, quatre colon- nettes parallèles, indiquées en 9, font saillie sur la face interne de la paroi de fond de la boite 2. En 10a, lO0b et 10c, on a indiqué des éléments de commande bimétalliques, présentant sensiblement la forme de petites lames rectangulaires qui comprennent une partie centrale élargie (figures 5 et 6), et qui ap- puient sur la vis de réglage 8. Ainsi que ceci ressort en particulier de la figure 5, les extrémités de ces élé- ments bimétalliques sont engagées entre les deux colon- nettes des paires de colonnettes 9. En 11, on a désigné un élément métallique qui s'appuie sur les éléments bimétalliques de commande. L'élément 11 possède une forme sensiblement rectangulai- re, avec une partie centrale élargie, de même que les éléments de commande bimétalliques O10a, lO0b et 1Oc. Aux extrémités de l'élément 11, sont formés, par exemple par emboutissage, des pieds lla au droit desquels l'élément conducteur 11 s'appuie sur les éléments de commande bimé- talliques. La face de l'élément conducteur 11 qui est dirigée vers le haut présente une série de bossages indi- qués en llb sur les figures 5 et 6. - L'élément 11 est réalisé en une matière conduc- trice de l'électricité qui possède une grande chaleur spécifique et une résistance thermique élevée, par exem- ple, il est réalisé en acier. Sur l'élément conducteur 11 est disposée une pastille 12 en matière résistante à coefficient de tempé- 2580005 rature positif (PTC). Le diamètre de cette pastille est tel que celle-ci puisse décrire des déplacements avec un certain jeu par rapport aux colonnettes 9 (figures 5 et 6). Ainsi qu'il ressortira de la suite, cette pastille est destinée à jouer le rôle d'élément chauffant lors- que, au moment de la mise en marche de la machine à la- ver, une tension électrique est appliquée à cette pastil- le. En 14, on a indiqué l'élément actionneur bimétalli- que dont une extrémité est serrée entre le contact lamel- laire 7 et un épaulement intérieur de la boîte 2. Cet élément bimétallique 14 s'étend au-dessus et au-delà de l'élément chauffant 2 et il est de préférence précon- traint de manière à pousser ledit élément chauffant vers la vis de réglage 8. En 15, on a indiqué une lame métallique dont une extrémité est fixée au contact lamellaire 7 par une vis 16. Cette lame possède une longueur supérieure à cel- le de l'élément bimétallique 14; elle présente en outre une ouverture centrale 15 à travers laquelle peut passer l'extrémité libre de l'élément bimétallique 14. En 17, on a représenté un ressort dont une ex- trémité est fixée à l'extrémité libre de l'élément bimé- tallique 14 tandis que l'autre extrémité est fixée à la lame 15. Cette dernière porte un contact 15b qui peut coopérer avec un contact correspondant 5a de la borne la- mellaire 5. A l'intérieur de la botte 2, est disposée une tige 18 qui peut coulisser dans un trou 19 ménagé dans la botte, dans une direction perpendiculaire à la direc- tion du déplacement du verrou 4. La tige 18 peut prendre une position rétractée ou de repos, représentée sur la figure 2, et une position d'extension ou de travail, re- présentée sur les figures 3 et 4, dans laquelle elle peut s'engager dans une ouverture 4a ménagée dans le ver- rou 4, pour s'opposer à la translation de ce verrou. La tige 18 présente une poche 18a dans laquelle 6 2580005 est engagée l'extrémité libre de la lame 15. La figure 2 montre le dispositif selon l'inven- tion à l'état de repos: les éléments de commande bimé- talliques sont sensiblement plats; la lame 15 n'est pas déformée et elle maintient la tige 18 dans l'état rétrac- té ou de repos et, en outre, le contact 15b de cette la- me est espacé du contact fixe correspondant 5a, porté par le contact lamellaire 5. L'élément actionneur bimé- tallique 14 est recourbé vers le haut. Lorsque la machine à laver est mise en action, c'est-à-dire lorsqu'elle est connectée au réseau d'ali- mentation électrique, un courant circule à travers le contact lamellaire 7, l'élément actionneur bimétallique 14, la pastille 12, l'élément conducteur intermédiaire 11, les éléments de commande bimétalliques 10, la vis de réglage 8 et le contact lamellaire 7. La température de l'élément chauffant 12 commence à croître, tout d'abord rapidement, puis plus lentement, en tendant à se stabili- ser. La température de l'élement bimétallique 14 croit sensiblement de la même façon, puisqu'elle se trouve en étroit contact thermique avec l'élément chauffant 12. Sur la figure 7, le diagramme cartésien supé- rieur représente, en fonction du temps t, porté en abs- cisses, l'allure d'une courbe A qui correspond sensible- ment à la température de l'élément actionneur bimétalli- que 14. En t0, on a indiqué l'instant de mise en marche de la machine à laver et, par conséquent, l'instant o un courant a commencé à circuler entre les contacts la- mellaires 6 et 7. Entre l'instant t0 et l'instant tl, la température de l'élément bimétallique 14 croit très rapi- dement, comme cela est indiqué par la branche croissante de la courbe A de la figure 7. L'élément actionneur bimé- tallique 14 se déforme donc en passant de la configura- tion représentée sur la figure 2 à celle représentée sur la figure 3; la lame 15 est attirée vers le haut par l'intermédiaire du ressort 14, les contacts 15b et 5a se rejoignent et la tige 18 va s'engager dans l'ouverture 4a du verrou 4, qui est donc ainsi retenu dans la posi- tion dans laquelle il assure le blocage de la porte de la machine à laver dans la position de fermeture. La courbe A de la figure 7 est qualitativement indicative du déplacement subi dans le temps par l'extré- mité libre de l'élément actionneur bimétallique 14, puis- que ce déplacement est sensiblement proportionnel à la température de l'élément bimétallique. Le niveau cons- tant Si représente la position (la température du bimé- tal 14) à laquelle, sous l'effet du saut brusque du res- sort 17, la lame i5 passe de la position de repos de la figure 2 à la position de travail de la figure 3. L'in- tervalle de temps ti qui sépare l'instant de mise en mar- che de la machine à laver de l'instant ts de saut brus- que de la lame représente ce qu'on appelle "le temps d'intervention" du dispositif selon l'invention. Lorsque l'instant t1 a été franchi, la tempéra- ture du bimétal actionneur 14 tendrait à croître plus lentement, vers un état de stabilisation thermique, com- me ceci est indiqué par la courbe A' tracée en traits in- terrompus sur la figure 7. En effet, si l'élément action- nleur bimétallique 14 continuait à s'échauffer d'une fa- çon croissante comme indiqué par la courbe A', le temps de retard s'écoulant entre la mise à l'arrêt de la machi- ne à laver et l'instant o le dispositif de blocage de la porte permettrait l'ouverture de cette porte serait une fonction croissante de l'intervalle qui sépare la mi- se en marche de la mise à l'arrêt de la machine à laver. De cette façon, si la machine à laver était mise à l'ar- rêt, par exemple, à l'instant t2, la température du bimé- tal 14, qui ne serait plus parcouru par le courant, dimi- nuerait en suivant la courbe B tracée en traits interrom- pus sur la figure 7, et la lame 15 reviendrait à l'état de repos et la porte pourrait être ouverte à l'instant t3. Si, au contraire, la machine était mise à l'arrêt à 8 2580005 l'instant t'2, qui est ultérieur à t2, la porte ne pour- rait être rouverte qu'à l'instant t'3, c'est-à-dire avec un retard t'r supérieur au retard tr = t3 - t2. Afin de rendre sensiblement constant le retard qui sépare l'interruption du fonctionnement de la machi- ne à laver de l'instant de réouverture possible de la porte, on a prévu les éléments de commande bimétalliques O10a, 10b, O10c. Ces éléments bimétalliques sont accouplés électriquement et thermiquement à l'élément chauffant 12 à travers l'élément conducteur intermédiaire 11. Ce dernier possède une conformation et une capacité thermi- que telles que les variations de température des élé- ments de commande bimétalliques 10a, 10b, 10c suivent les variations de température de l'élément chauffant et, par conséquent, de l'élément actionneur bimétallique 14, avec un retard sensiblement égal à t1 - t0 et avec une dynamique analogue. En outre, dès que leur température tend à croître, les éléments bimétalliques de commande tendent à se déformer (figure 4) selon un mode antagonis- te à la déformation ultérieure subie par l'élément ac- tionneur bimétallique 14, en ce qui concerne l'effet sur le déplacement de la tige 18. Sur la figure 7, la courbe C représente qualitativement, en fonction du temps t, l'allure de la température des éléments de commande bimé- talliques 10 et, par conséquent, l'amplitude de leur dé- formation. Etant donné que, ainsi qu'on l'a dit précédem- ment, la déformation des éléments bimétalliques de com- mande agit dans le sens antagoniste à la déformation de l'élément actionneur bimétallique en ce qui concerne le déplacement de la tige 18, l'effet des éléments de com- mande bimétalliques consiste en pratique à transformer la caractéristique A-A' du bimétal 14 en la caractéristi- que A-A" de la figure 7; à partir de l'instant tl, la caractéristique thermique A" de l'ensemble formé des élé- ments bimétalliques 14 et 10a, lo0b est pratiquement pa- rallèle à l'axe t et, de ce fait, le temps de retard en- 9 2580005 tre la mise à l'arrêt de la machine à laver et l'instant o l'ouverture de la porte est devenue possible est ren- du sensiblement constant. Ce résultat est obtenu grâce au fait que l'on adopte des éléments bimétalliques de commande disposés face à l'élément chauffant 12 et accouplés électrique- ment et thermiquement à ce dernier à travers l'élément conducteur intermédiaire 11. Du point de vue thermique, ce dernier correspond sensiblement à une résistance (sé- rie) et à une capacité (parallèle) et, dans l'analogie électrique, il correspond donc sensiblement à un groupe de retard du type RC. En vertu de leur dimensionnement et de leur po- sitionnement, dans la période dans laquelle la machine à laver est en marche et o, par conséquent, les éléments de commande bimétalliques sont parcourus par le courant, ces éléments tendent à se stabiliser à une température intermédiaire entre celle de la pastille PTC 12 et celle de la botte 2. Bien que, sur les dessins et dans la descrip- tion donnée ci-dessus, on fasse référence à l'utilisa- tion de trois éléments de commande bimétalliques, il est évident qu'on pourrait utiliser un seul élément de cette nature; l'utilisation de deux ou plus de deux éléments pourrait être préférable pour permettre d'obtenir une plus grande course. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif, sans sortir du cadre de l'invention. 2580005 R E V E N D I C A T IONS 1 - Dispositif de blocage de la porte d'une ma- chine à laver, qui comprend: une enveloppe de support (1 à 3); un élément résistant chauffant (12) du type PTC, supporté dans l'enveloppe (1 à 3) et destiné à être alimenté par une tension électrique et à s'échauffer lorsque la machine à laver est mise en marche; un élément actionneur bimétallique (14) disposé en contact avec une face de l'élément chauffant (12) de telle manière que, lorsque cet élément (12) s'échauffe, *sa température et celle dudit élément bimétallique (14) présentent une période initiale (t1 - to) de croissance rapide, suivie d'une période (t > t1) de croissance plus lente, ledit élément bimétallique (14) pouvant se défor- mer sous l'effet de son échauffement pour provoquer le déplacement d'un organe de blocage (18) destiné à s'oppo- ser à l'ouverture de la porte; et au moins un élément de commande bimétallique (10a, 10b, 10c) connecté électriquement à l'autre face de l'élément chauffant (12) à travers un élément conduc- teur intermédiaire (11) et qui peut prendre, sous l'ef- fet de son échauffement, une déformation dont l'effet est inverse de celui de la déformation de l'élément ac- tionneur bimétallique (14); caractérisé en ce que ledit élément conducteur intermédiaire (11) est sensiblement indéformable dans l'intervalle de températures de travail dudit élément chauffant (12) et présente une forme et une capacité thermique telles que l'élément de commande bimétallique ou au moins l'un des éléments de commande bimétalliques (10a, 10b, 10c) s'échauffe, sous l'effet de l'échauffe- ment dudit élément chauffant (12), avec un retard préé- tabli par rapport à l'élément actionneur bimétallique (14) et avec une dynamique ultérieure (C) qui correspond sensiblement à la dynamique de croissance lente (A') de la température dudit élément actionneur bimétallique (14); ledit retard étant sensiblement du même ordre de grandeur que ladite période initiale (tl - t0) de crois- sance rapide de la température dudit élément résistant chauffant (12). 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit élément conducteur intermédiaire (11) est constitué par une lamelle métallique qui présen- te sur une face, des premiers bossages (lia) servant d'appui sur l'élément ou les éléments de commande bimé- tallique(s) (10a, 10b, 1Oc) et, sur l'autre face, des deuxièmes bossages (11b) sur lesquels s'appuie ledit élé- ment résistant chauffant (12). 3 - Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit élément conducteur intermédiaire (11) est fait d'une matière conductrice de l'électrici- té, à grande chaleur spécifique et à grande résistance thermique, par exemple, d'acier. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend trois éléments bimétalliques de commande (O10a, 10b, 10c) adja- cents entre eux.