Brevet FR2591623A1 — publié le 19870619

LAVE-LINGE A DISPOSITIF DE SECURITE EMPECHANT L'ESSORAGE SI LA CUVE CONTIENT ENCORE DE L'EAU L'invention est relative à un dispositif de sécurité pour lavelinge empêchant l'essorage si la cuve contient trop d'eau. Un lave-linge automatique comporte généralement un tambour perforé contenant le linge et tournant à l'intérieur d'une cuve dans laquelle est introduite l'eau de lavage ou de rinçage. Au cours du lavage le tambour, qui est entraîné par un moteur électrique, tourne à une vitesse déterminée, en général de l'ordre de 50 tours/minute, alternativement dans un sens et dans un autre. Lors de la vidange de la cuve on fait souvent tourner le tambour à une vitesse supérieure afin d'effectuer un essorage du linge de courte durée. Lorsque la vitesse de rotation du tambour pour l'essorage est élevée il est nécessaire d'augmenter progressivement cette vitesse afin de répartir le linge de façon uniforme dans le tambour pour éviter les balourds générateurs, à grande vitesse, de vibrations dangereuses pour la machine. Egalement pour éviter les balourds dangereux il est nécessaire, lors de l'essorage, que la cuve ne contienne pas d'eau. C'est pourquoi, pour empêcher l'augmentation de la vitesse de rotation du tambour quand la cuve contient de l'eau, on prévoit souvent de détecter l'état, ouvert ou fermé, d'un interrupteur de pressostat qui est dans un état donné, par exemple fermé, quand la hauteur d'eau dans la cuve est inférieure à une faible valeur prédéterminée et dans l'autre état, ouvert, quand la hauteur d'eau est supérieure à cette valeur. Un signal représentant l'état de l'interrupteur de pressostat est appliqué sur une entrée d'un circuit de commande du fonctionnement du moteur d'entraînement du tambour. L'augmentation de la vitesse pour l'essorage n'est alors commandée que si l'interrupteur de pressostat indique que la cuve ne contient pas d'eau.Le circuit de commande est - comme décrit par exemple dans le brevet français n0 83 08826 - tel qu'il agit sur l'angle de phase d'allumage, à chaque période, d'un signal alternatif (celui du secteur d'alimentation) d'un interrupteur statique, tel qu'un triac, en série avec le moteur et ce circuit de commande présente, outre l'entrée sensible à l'état de l'interrupteur de pressostat, des entrées de commande qui, quand elles reçoivent un signal, commandent la rotation du moteur à une vitesse déterminée. Cette vitesse de rotation peut également être réglable à l'aide d'un potentiomètre relié à une autre entrée du circuit de commande. Ce circuit de commande comporte un grand nombre d'entrées, ce qui en rend sa réalisation relativement complexe. L'invention vise à réduire le nombre des entrées du circuit de commande du moteur d'entraînement du tambour. Elle est caractérisée en ce que l'interrupteur du pressostat, qui est dans un état déterminé quand la cuve du lave-linge ne contient pas d'eau et dans l'état opposé quand la cuve contient encore de l'eau, est associé au moyen, tel qu'un potentiomètre, de consigne de vitesse d'essorage en amont de l'entrée correspondante du circuit de commande de manière à empêcher cet essorage si la cuve contient encore de l'eau. Si l'interrupteur de pressostat est ouvert quand la cuve contient de l'eau et fermé dans le cas contraire il suffit de mettre cet interrupteur en série avec le potentiomètre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appara1- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un dispositif de commande de moteur d'entraînement du tambour d'un lave-linge, - la figure 2 est un diagramme d'une séquence de rotation du tambour du lave-linge lors de la vidange de la cuve et de l'essorage, - la figure 3 est un schéma d'un dispositif selon l'invention, et - les figures 4a à 4d sont des diagrammes expliquant le fonctionnement du schéma de la figure 3. Dans l'exemple le moteur électrique d'entrainement du tambour du lave-linge est du type universel avec un enroulement de stator 10 en série avec l'enroulement de rotor Il. Ce mdteur est également en série avec un triac 12 d'une commande par contrôle de phase. Une borne 1 1 du stator 10 est reliée à une première borne 13 du secteur d'alimentation en courant alternatif 220 volts, 50 hertz par l'intermédiaire d'un interrupteur 14. Cette même borne 101 du stator 10 est connectée à une borne 111 de l'enroulement de rotor 11 par l'intermédiaire d'un autre interrupteur 15. La borne opposée 112 de l'enroulement 11 de rotor est reliée à la seconde borne 16 du secteur par l'intermédiaire du triac 12. Par ailleurs la seconde borne 102 de l'enroulement 10 de stator est reliée à la première borne 111 de l'enroulement 11 par l'intermédiaire d'un interrupteur 17 et à la borne 13 du secteur par l'intermédiaire d'un autre interrupteur 18. De façon en soi connue pour que le moteur tourne dans un premier sens de rotation les interrupteurs 15 et 18 sont fermés alors que les interrupteurs 14 et 17 sont ouverts et, réciproquement, pour que le moteur tourne en sens inverse ce sont les interrupteurs 14 et 17 qui sont fermés et les interrupteurs 15 et 18 ouverts. Le triac 12 est commandé de façon qu'à chaque période du signal alternatif d'alimentation il ne soit conducteur que pendant un temps qui est fonction de la vitesse désirée de rotation du moteur, et donc de la vitesse du tambour du lave-linge. Cette commande du triac 12 est effectuée grâce à un dispositif qui comporte, d'une part, un microprocesseur 20 et, d'autre part, un programmateur électromécanique du type à came(s) et interrupteurs 21 et 22. Un programmateur électromécanique à cames) étant d'une constitution classique il n'est pas utile de le représenter en détail. On indiquera seulement qu'en général un tel programmateur comporte un micromoteur électrique synchrone entrainant un réducteur qui entraine lui-même une ou plusieurs ca#mes. Selon la position angulaire de la came ou des cames les interrupteurs 21 et 22 sont ouverts ou fermés. Ces positions angulaires dépendent de l'état d'avancement du programme. L'interrupteur 21 permet d'appliquer, lorsqu'il est fermé, un signal sur une première entrée 201 du microprocesseur 20. L'interrupteur 22 applique également, lorsqu'il est fermé, un signal sur une seconde entrée 202 du microprocesseur 20. Une autre entrée 203 du microprocesseur 20 reçoit le signal V0 du circuit de la figure 3. Par ailleurs, une génératrice tachymétrique 25 entraînée par le rotor du moteur universel délivre un signal représentatif de la vitesse de rotation du moteur, et donc de la vitesse du tambour, sur une entrée 204 du microprocesseur 20. Une sortie 26 du microprocesseur 20 est reliée à la gachette 27 du triac 12 par l'intermédiaire d'un circuit interface 28. Comme indiqué ci-dessus, la sortie 26 du microprocesseur 20 commande, à chaque période du signal alternatif, l'angle de phase d'allumage, c'est-à-dire l'instant de fermeture du triac 12, en fonction de la vitesse de rotation désirée. Cette vitesse désirée est en mémoire du microprocesseur 20. Elle est comparée,# égalemen#t par le microprocesseur, à la vitesse réelle, grâce au signal fourni par la génératrice tachymétrique 25, et ainsi l'angle de phase est ajusté en fonction de la différence entre la vitesse de consigne et la vitesse réelle, c'est-à-dire en fonction d'un signal d'erreur ; on a donc affaire à une régulation. La vitesse de consigne dépend également, lors de l'essorage, du signal V0 du circuit de la figure 3. L'interrupteur 21 est fermé lors des phases principales des opérations de prélavage, lavage et rinçage, quand la cuve est pleine d'eau. Dans ce cas la commande est telle que le tambour tourne à une vitesse d'environ 50 tours/minute d'abord dans un sens puis dans l'autre, ces périodes de rotation étant séparées par des périodes de repos. L'inversion du sens de rotation est réalisée par la commande, grâce au programmateur électromécanique, des interrupteurs 14, 15, 17 et 18. L'interrupteur 22 est fermé lors de certaines périodes de vidange de la cuve, à savoir après chaque rinçage, et lors de phases d'essorage final. Lorsque cet interrupteur 22 est fermé le microprocesseur 20 commande la rotation du tambour selon la séquence représentée sur la figure 2 qui est un diagramme sur lequel on a porté le temps en abscisses et les vitesses de rotation du tambour, exprimées en tours/minute, en ordonnées. La vitesse est tout d'abord portée à 50 tours/minute environ (segment 30 sur la figure 2); ensuite - segment 31 - la vitesse est augmentée de façon plus lente jusqu'à 110 tours/minute environ. Cette rampe 31 permet de répartir convenablement le linge dans le tambour afin d'éviter les balourds. Cette vitesse de rotation de 110 tours/minute (qui est légèrement inférieure à la vitesse à partir de laquelle commencent à se produire les résonances de la machine) est ensuite maintenue (segment 32) pendant un temps de l'ordre de 70 secondes. Puis, environ 93 secondes après le début de la séquence, la vitesse est augmentée brusquement jusqu'à 500 tours /minute. Cette vitesse de 500 tours/minute est maintenue pendant environ 3 secondes (impulsion 33) puis est diminuée brusquement à 110 tours/minute. La rotation à cette dernière vitesse est maintenue (palier 34) pendant 20 secondes environ. Au bout de ces 20 secondes on applique de nouveau une "impulsion" d'essorage 35, c'est-à-dire que le tambour tourne de nouveau à 500 tours/minute pendant trois secondes.Après cette impulsion 35 le moteur tourne de nouveau selon le palier 36 à la vitesse de 110 tours/minute pendant vingt secondes. Au bout de 183 secondes (après le début de la séquence) la vitesse est portée rapidement à 500 tours/minute puis augmente progressivement (rampe 37) de 500 à 800 tours/minute. La séquence se termine par un palier 38 de rotation à 800 tours/minute dont la durée variable est imposée par le programmateur électromécanique, c'est-à-dire par la durée de fermeture de l'interrupteur 22. Après certaines périodes de rinçage l'interrupteur 22 est fermé pendant un temps inférieur à 93 secondes, des essorages n'étant pas nécessaires après ces périodes. Après d'autres rinçages l'interrupteur 22 est fermé pendant un temps de l'ordre de 170 secondes afin de mettre en oeuvre des essorages 33 et 35 de courte durée. La nécessité de telles impulsions d'essorage provient du fait que le mélange d'eau et de produit lessiviel expulsé du linge et qui traverse la paroi du tambour forme dans la cuve, après une période d'essorage de l'ordre de quelques secondes, d'une part de la mousse risquant de désamorcer la pompe de vidange, d'autre part un anneau liquide tournant entre le tambour et la cuve qui n'est pas évacué par cette pompe de vidange. Ainsi la durée des impulsions 33 et 35 est choisie à une valeur suffisamment faible pour que ne se forme pas la mousse et l'anneau liquide. Au cours de l'essorage final l'interrupteur 22 est fermé pendant cinq à dix minutes environ. La rampe 37 est telle que la vitesse augmente à un taux de 50 tours/minute en vingt secondes environ. On a constaté que cette rampe permet de limiter les contraintes mécaniques résultant de la rotation à vitesse élevée lors de l'es- sorage. La vitesse de rotation lors du dernier palier 38 est réglable en fonction du signal V0 appliqué sur l'entrée 203 du microprocesseur 20. La vitesse de rotation lors de l'essorage est réglée à l'aide d'un potentiomètre 40 (figure 3) en série avec un interrupteur 41 de pressostat qui est ouvert quand la cuve du lave-linge contient de l'eau et qui est fermé dans le cas contraire. Une borne de cet interrupteur est reliée à une borne 42 sur laquelle est appliqué un potentiel de 220 volts alternatif de fréquence 50 Hz. Sur l'ensemble en série du potentiomètre 40 et de l'interrupteur 41 est disposée, en parallèle, une résistance 43 dont une borne est ainsi reliée également à la borne 42 et l'autre borne est reliée à une borne 44 à laquelle est connectée la borne du potentiomètre 40 qui est opposée à l'interrupteur 41. La borne 44 est, de son côté, reliée à la base d'un transistor 45 de type NPN par l'intermédiaire d'une résistance 46. La base du transistor 45 est aussi reliée à la masse par l'intermédiaire d'une autre résistance 47. L'émetteur du transistor 45 est aussi relié à la masse. Le collecteur de ce transistor est relié directement à l'entrée 203 du microprocesseur 20. Par ailleurs ce collecteur du transistor 45 est relié à une source de potentiel de référence VR par l'intermédiaire d'une résistance 48. Le fonctionnement est le suivant: Comme on l'a vu précédemment l'essorage s'effectue selon la séquence représentée sur la figure 2 quand l'interrupteur 22 est fermé. Dans cet exemple la vitesse de rotation du tambour pour le palier 38 est déterminée par le réglage du potentiomètre 40 et le signal représentant le réglage de ce potentiomètre est introduit en mémoire du microprocesseur 20 lors de la fermeture de l'interrupteur 22. Si, à ce moment, c'est-à-dire quand l'interrupteur 22 se ferme, l'interrupteur 41 est ouvert, le circuit de la figure 3 permet d'introduire en mémoire du microprocesseur 20 une valeur de vitesse d'essorage qui est inférieure à la plus faible des valeurs qui peut être réglée par ce potentiomètre 40. Dans l'exemple cette vitesse est de 110 tours/minute.Dans ce cas le microprocesseur est programmé pour effectuer la séquence d'essorage représentée sur la figure 2 dès que le signal Vo appliqué sur l'entrée 203 dépasse un seuil prédéterminé, correspondant par exemple à 400 tours/minute, c'est-à-dire dès que l'interrupteur 41 se ferme. Autrement dit dès que cet interrupteur de pressostat 41 est fermé, le tambour tournant alors à 110 tours/minute, la séquence d'essorage commence en partant d'un point sur le segment 32 (figure 2). Sur le diagramme de la figure 4a la courbe 50 représente la variation en fonction du temps t du potentiel V appliqué sur la base du transistor 45 quand l'interrupteur 41 est fermé et quand le potentiomètre 40 est réglé pour faire tourner le tambour à la vitesse maximum d'essorage. Sur ce même diagramme de la figure 4a, la droite 51 représente la tension VBE (tension base-émetteur) du transistor 45. Au temps t = 0 le potentiel sur la base 45 est nul, c'est-àdire inférieur à VBE et dans ces conditions le transistor est bloqué. Il en résulte que le potentiel V0 a pratiquement la valeur VR (figure 4b). Le transistor conduit quand la courbe 50 rencontre la droite 51. A ce moment (to) la tension V0 chûte pratiquement à la valeur 0 (figure 4b). Le temps t0 représente le réglage du potentiomètre 40, c'est-à-dire la vitesse d'essorage affichée. En effet pour un autre réglage le potentiel sur la base du transistor 45 est un signal de même fréquence et de même phase mais d'amplitude différente de celle de la courbe 50. Ainsi la courbe 52 (en trait interrompu) correspond au potentiel de la base du transistor 45 quand le potentiomètre 40 est réglé pour une vitesse d'essorage de valeur minimum.On voit, dans ce cas (figure 4c) que le temps t'0 séparant l'instant 0 (passage par zéro de la courbe 52) de l'instant où le transistor 45 commence à conduire est sensiblement plus important que le temps t0 de la figure 4b. Pour déterminer la vitesse d'essorage le microprocesseur détermine le nombre de signaux d'horloge qui apparaissent entre l'instant 0 et l'instant où le transistor 45 commence à conduire. Quand l'interrupteur 41 est ouvert le potentiel sur la base du transistor 45 est à un niveau faible, représenté par le courbe 53 sur la figure 4a. Dans ce cas le transistor 45 commence à conduire à un instant t"o sensiblement postérieure à l'instant t'0 et qui est indépendant du réglage du potentiomètre 40. Ainsi la vitesse maximum de rotation du tambour du lave-linge, qui est déterminée par le temps t'lo, est dans ce cas relativement faible (110 tours/minute), inférieure à une vitesse d'essorage. Dans ce cas, pour la détermination de la vitesse maximum de rotation du tambour le potentiomètre 40 n'intervient pas, seule compte la valeur de la résistance 43 (et bien entendu les valeurs des résistances 46 et 47). Le microprocesseur compare les instants t0 (t'0, t'lo) de début de conduction à une valeur t maux (figure 4d). Si au moment de la fermeture de l'interrupteur 22 t0 est supérieur à tmax > le tambour tourne à une vitesse d'au plus 110 tours/minute. La séquence d'essorage redémarre sur le segment 32, dès que t0 tombe à une valeur inférieure à t max' c'est-à-dire dès que le pressostat, par la fermeture de l'interrupteur 41, indique que la cuve ne contient plus d'eau. En variante la vitesse d'essorage est représentée par le temps t1 pendant lequel le transistor est conducteur à chaque période du signal alternatif. De façon plus générale, à chaque période du signal alternatif on compare la durée de conduction tl (ou de non conduction t0) du transistor 45 à une valeur seuil et on interdit l'essorage quand cette durée tombe au-dessous du seuil. De façon analogue on peut aussi comparer la durée de conduction, ou de non conduction, du transistor 45 à une valeur limite et interdire l'essorage quand cette durée dépasse la valeur limite. Le microprocesseur 20 comporte des entrées supplémentaires 205, 206, etc.... permettant la connexion de l'interrupteur 22 pour des séquences différentes de celle représentée sur la figure 2. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation spécialement décrit. Elle s'applique de façon générale quand un lave-linge comporte un circuit de commande présentant une entrée sur laquelle est appliqué un signal représentant la vitesse d'essorage désirée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour la commande du moteur d'entraînement du tambour d'un lave-linge empêchant l'essorage quand la cuve de ce lave-linge contient encore de l'eau, un interrupteur (41), tel que celui d'un pressostat, étant dans un premier état quand la cuve ne contient pas d'eau et dans le second état quand la cuve contient de l'eau, le circuit de commande du moteur présentant une entrée (203) sur laquelle est appliquée, grâce à un moyen de consigne (40), une vitesse d'essorage désirée, caractérisé en ce que l'interrupteur (41) dont l'état, ouvert ou fermé, indique si la cuve contient ou non de l'eau, est disposé dans un circuit avec le moyen de consigne (40) avant l'entrée (203) du circuit de commande (20) du moteur d'entraînement du tambour. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le moyen de consigne (40) étant un potentiomètre et l'interrupteur (41) étant fermé quand la cuve ne contient pas d'eau et ouvert dans le cas contraire, cet interrupteur (41) est en série avec ledit potentiomètre (40). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble en série du potentiomètre (40) et de l'interrupteur (41) est en parallèle avec une résistance(43), la valeur de cette résistance (43) imposant le signal de consigne quand l'interrupteur (41) est ouvert. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un signal alternatif (50, 52, 53) est appliqué sur ltélectrode de commande d'un interrupteur commandé, tel qu'un transistor (45), par l'intermédiaire de l'ensemble en série du potentiomètre (40) et du premier interrupteur (41), l'état de conduction de l'interrupteur commandé (45) changeant à chaque période du signal alternatif (50, 52, 53) quand l'amplitude de ce dernier signal atteint une valeur-seuil (VBE), et en ce que le signal (V0) appliqué sur l'entrée (203) du circuit de commande (20), représente l'état de conduction de l'interrupteur commandé (45). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le signal de consigne de vitesse d'essorage est représenté par le temps (to) séparant, à chaque période, l'instant de passage par zéro du signal alternatif de l'instant où l'interrupteur commandé (45) devient conducteur, ou par le temps (tl) pendant lequel à chaque période, cet interrupteur (45) commandé est conducteur ou nonconducteur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commande comporte un microprocesseur (20). 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le circuit de commande est programmé pour comparer à chaque période, le temps (to) séparant le passage par zéro du début de la conduction de l'interrupteur commandé avec une valeur limite (tmax) et pour empêcher l'essorage si la conduction débute après l'écoulement de la valeur limite (tmax) max 8. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'à chaque période du signal alternatif le microprocesseur (20) compare la durée d'un état de conduction de l'interrupteur commandé (45) avec une valeur seuil et en ce que l'essorage est empêché quand la durée de cet état de conduction tombe en-dessous de la valeur seuil. 9. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'à chaque période du signal alternatif le microprocesseur (20) compare la durée d'un état de conduction de l'interrupteur commandé (45) avec une valeur limite et en ce que l'essorage est empêché quand la durée de cette état de conduction dépasse la limite. 10. Lave-linge, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes.