Brevet FR2605336A1 — publié le 19880422

- 1 - BRAS DE SUSPENSION POUR CUVE DE MACHINE A LAVER LE LINGE ET MACHINE A LAVER LE LINGE AINSI EQUIPEE La présente invention concerne un bras de suspen- sion extensible pour l'amortissement de vibrations d'une cuve de machine à laver et à essorer le linge comportant un ressort de traction aux extrémités ancrées dans deux embouts d'accro- chage, ressort de traction logé dans un tube d'un premier em- bout, tube formant un premier élément d'un moyen d'amortisse- ment et coulissant dans une enveloppe cylindrique solidaire d'un deuxième embout, l'enveloppe formant un deuxième élément du moyen d'amortissement. Il est bien connu de pendre la cuve d'une machine à laver dans le châssis ou la carrosserie de la machine au moyen de dispositifs extensibles élastiques tels que des res- sorts, et d'absorber l'énergie de vibration, engendrée par la rotation rapide (essorage) du tambour chargé de linge dans la cuve de lavage. Un exemple d'une telle machine est déjà donné dans le brevet français n 2 516 952. Le bras de suspension décrit dans le brevet n0 2 516 952 permet d'utiliser un res- sort hélicoïdal à extrémités recourbées accrochées dans des oeillets percés dans des embouts et de faciliter la dissipa- tion de la chaleur engendrée dans l'amortisseur, l'enveloppe cylindrique frottant sur le tube étant située à l'extérieur du bras, et pouvant ainsi avoir son diamètre le plus grand possible. Le bras de suspension décrit a l'inconvénient d'avoir un amortissement constant quelque soit d'une part, l'amplitude du mouvement engendré par les vibrations de la cuve et d'autre part, quelque soit la vitesse de rotation du tambour contenu dans ladite cuve. Effectivement une machine à laver possède un -2- certain nombre de fréquences propres dans le domaine des vi- tesses d'utilisation. En particulier une première fréquence propre, dans un intervalle compris entre 50 et 100 tours/mm et entre autres une seconde fréquence propre à environ 200 tours/mm. Aux vitesses inférieures à environ 100 tours/mm, la force excitatrice est faible. Ne pouvant pas donner des va- leurs d'amortissement trop faibles, préjudiciable au franchis- sement des vitesses critiques plus élevées, il est nécessaire de régler l'amortissement à la limite du cognement et cela à une vitesse correspondant aux fréquences propres plus grandes. Il est donc utilisé un compromis, c'est-à-dire une valeur d'effort d'amortissement intermédiaire entre les efforts d'amortissement minimum et maximum. Un autre inconvénient de l'amortissement cons- tant est qu'aux grandes vitesses la puissance dissipée par les amortisseurs est grande. Les possibilités d'évacuation de ca- lories ayant certaines limites, on arrive très rapidement à des températures très élevées entrainant une usure importante qui condamne l'utilisation d'amortisseurs non graissés. Or il est seulement nécessaire d'avoir un amortissement, uniquement au franchissement des vitesses critiques. Le fait d'utiliser un amortissement constant en- traine aussi la génération d'un bruit supplémentaire lié à la fréquence d'inversion du système d'amortissement. Le but de l'invention est d'une part d'amortir fortement le mouvement du bloc laveur au passage des fréquen- ces propres, passage pendant lequel les mouvements du bloc laveur sont de grandes amplitudes et d'autre part de ne pas amortir les mouvements de faibles amplitudes. Le bras de suspension, objet de l'invention, se caractérise par le fait qu'entre au moins un élément du moyen d'amortissement et l'embout auquel il est assujetti est placé un moyen autorisant entre ledit élément et l'embout un degré de liberté longitudinal déterminé. Le moyen d'amortissement est sollicité lorsque les deux embouts dépassent une amplitude - 3 - déterminée de part et d'autre de la position qu'occupe le bras de suspension lorsque le tambour de la cuve n'est pas en rota- tion. Le bras de suspension n'a pas de fonction d'amor- tissement lors du mouvement de faible amplitude de la cuve. Le bras de suspension amortit uniquement au pas- sage des vitesses critiques, il peut alors amortir très forte- ment au moment précis o il est nécessaire sans risque d'usure prématurée. Dans une forme particulière de l'invention, le moyen autorisant un degré de liberté entre un élément du moyen amortisseur et l'embout auquel il est assujetti est constitué d'un corps sensiblement cylindrique coulissant longitudinale- ment sur le tube et dans l'enveloppe, la course dudit corps étant limitée d'une part par un épaulement du premier embout et d'autre part par une butée de l'extrémité du tube, le corps étant en outre pincé radialement par l'enveloppe. L'amortissement est alors réalisé entre le corps cylindrique et l'enveloppe, le degré de liberté étant obtenu par le fait que ledit corps coulisse librement dans le tube du premier embout. Dans une autre forme de l'invention le moyen au- torisant un degré de liberté entre un élément du moyen amor- tisseur et l'embout auquel il est assujetti est un manchon cy- lindrique constituant un moyen élastique lié par une de ses extrémités à l'élément du moyen amortisseur et par l'autre ex- trémité à l'embout correspondant. Un tel manchon élastique peut être placé sur un ou deux embouts; il a l'avantage de permettre une construction de bras de suspension simple et économique. Dans une forme préférentielle de l'invention, en- tre le corps cylindrique et le premier embout et son tube, est inséré au moins un moyen élastique. Le ou les moyen(s) élasti- que(s) donne(nt) une raideur au mouvement relatif du corps. On peut concevoir de donner aussi un petit amortissement à ce -4mouvement relatif. Notre système a alors dans ce cas deux amortissements. Dans une autre forme particulière de l'invention, un moyen élastique est placé entre une extrémité du corps mo- bile et le premier embout, ou encore un moyen élastique est placé entre une extrémité du corps mobile et la butée. Préférentiellement, le moyen élastique est un ressort hélicoïdal. Tout autre moyen économique peut être uti- lisé tel que par exemple un tampon de caoutchouc, de mousse de métal ou de mousse synthétique. Une forme spécifique des ex- trémités du corps cylindrique, du premier embout ou de la bu- tée peut donner aussi lors de sa réalisation un moyen élasti- que. Particulièrement aux moyens élastiques est assu- jetti un moyen d'amortissement. L'invention concerne également une machine à laver dont la cuve est accrochée à des bras de suspension du type décrit ci-dessus. La description qui suit en se référant aux des- sins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du bras de suspension. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du bras de suspension muni de deux moyens élastiques d'amortisse- ment du corps. La figure 3 est un vue partielle du bras de sus- pension montrant une partie de l'enveloppe. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme du bras de suspension. La figure 5 est une fonction de l'amplitude du déplacement de la cuve d'une machine à laver en fonction de la fréquence de rotation du tambour, courbe sur laquelle sont données les formes d'amortissement. La figure 1 représente, conformément à l'inven- -5- tion, un bras de suspension en coupe longitudinale. Le bras de suspension est équipé d'un ressort hélicoïdal 1 destiné à travailler en traction, dont les extrémités recourbées sont accrochées dans des trous ou oeillets 2 et 3 pratiqués dans deux embouts 4 et 5. Sur les figures, les embouts 4 et 5 sont équipés de manchons élastiques 6 traversés de paliers 7 en vue de la fixation du bras au moyen d'un axe sur la cuve d'une part, et sur la carrosserie ou le châssis de la machine à la- ver, d'autre part. Tout autre mode d'articulation des embouts 4 et 5 sur cuve et carrosserie peut être envisagé. L'embout 4 est réalisé d'une seule pièce avec un tube 8 s'étendant pratiquement jusqu'à l'embout 5 lorsque le ressort est détendu, et dans la cavité 9 duquel est logé li- brement le ressort 1. Sur le tube 8 coulisse concentriquement avec un degré de liberté un corps 10 sensiblement cylindrique. Le dé- placement longitudinal du corps 10 par rapport au tube 8 est limité d'une part, par un épaulement 11 usiné sur l'embout 4 et d'autre part, par une butée 12 montée à l'opposé de l'em- bout, à l'extrémité du tube 8. Sur l'embout 5 sont assujetties au moins deux plaques 13, constituant une enveloppe 14 autour du corps 10. Les plaques 13, de préférence métalliques, ont par exemple la forme de coquilles cylindriques et enserrent le corps 10 dont elles couvrent sensiblement toute la longueur lorsque le res- sort est détendu. Près de son extrémité à l'opposée de l'em- bout 5, l'enveloppe 14 est serrée sur le corps 10 par un an- neau élastique 15 ou un étrier constitué par une lame de res- sort. Ce serrage établit la friction qui permet au bras de suspension de transformer l'énergie cinétique de vibration en chaleur, pendant l'amortissement lorsque la cuve qui lui est assujettie oscille avec de grandes amplitudes. L'enveloppe 14 est échancrée sur presque toute sa longueur afin de présenter un bec 16 transversal. Dans la zone échancrée, peut circuler un ergot 17 appartenant à la butée 12 et dont la course est -6- libre jusqu'au bec 16 ce qui constitue un arrêtoir à extension maximale du bras. La figure 2 est une vue longitudinale du bras de suspension, muni de deux moyens élastiques 18, 19 qui lient le tube 8 au corps 10. Dans une forme préférentielle de l'invention le corps 10 qui coulisse sur le tube 8 est lié élastiquement au- dit tube par deux tampons élastiques 18 et 19 qui dans cet exemple de réalisation sont deux ressorts hélicoïdaux. D'autres moyens peuvent être envisagés. Les res- sorts hélicoïdaux évitent les chocs qui pourraient se produire entre le corps 10 et l'embout 4 ou la pièce d'arrêt 12 lors du fonctionnement du bras de suspension. Un seul moyen élastique peut être suffisant si, lié mécaniquement, le moyen élastique est placé soit, entre l'embout 4 et le corps 10 soit, entre le corps 10 et la pièce d'arrêt 12. La figure 3 donne un détail du bras de suspension en montrant l'anneau élastique 15 qui ensère l'enveloppe 14 pour faire pression sur le corps 10 et engendrer un frotte- ment. La figure 4 représente, dans une autre forme de l'invention un bras de suspension en coupe longitudinale. Le bras de suspension est équipé d'un ressort hélicoïdal 31 des- tiné à travailler en traction, dont les extrémités recourbées sont accrochées dans des trous ou oeillets 32 et 33 pratiqués dans deux embouts 34 et 35. L'embout 34 est moulé d'une seule pièce avec un tube 38, tube dans lequel est logé le ressort 31. Un manchon élastique 39 est fixé par chacune de ses extrémités, d'une part au manchon 35 et d'autre part à des plaques 40 constituant une enveloppe 41 s'insérant autour du tube 38 pour former le moyen d'amortissement. Le manchon élas- tique peut aussi être placé entre l'embout 34 et le tube 38, dans le but par exemple de réduire l'encombrement du bras amortisseur. -7- Le manchon élastique de matière synthétique comme représenté sur la figure peut être aussi un manchon métallique contenant par exemple un ressort hélicoïdal. Le bras de suspension décrit avec les figures 1, 2, 3, 5 fonctionne de la façon suivante. Les embouts 4 et 5, attachés respectivement à la carrosserie et à la cuve de la machine à laver sont réunis par le ressort 1 seulement, et sont donc libres d'osciller l'un par rapport à l'autre, rappe- lés par la force du ressort. Comme représentées sur la figure 5, les varia- tions d'amplitudes du déplacement de la cuve, représentées en traits interrompus, donnent par exemple deux vitesses criti- ques 20 et 21. Pour les amplitudes faibles, le corps reste soli- daire de l'enveloppe, il n'y a donc pas amortissement. Lorsque l'amplitude de l'oscillation augmente et dépasse le seuil fixé A le corps s'appuie sur l'embout 4 et se désolidarise de l'enveloppe 14. Le tube 10 et l'enveloppe 14 frottent alors l'un sur l'autre, transformant l'énergie ciné- tique d'oscillation en chaleur qui est dissipée dans l'atmos- phère ambiante. Lorsque l'amplitude de l'oscillation est infé- rieure au seuil A après le passage des fréquences propres, il n'est plus nécessaire d'avoir un amortissement. L'amortisse- ment, représenté en trait continu, ne joue plus son rôle lors du deuxième passage aux grandes vitesses du seuil A désignant une valeur déterminée de l'amplitude. Dans l'exemple décrit du bras de suspension équi- pé de deux ressorts hélicoïdaux placé entre l'embout 4 et le corps 10, le déplacement relatif du corps sur l'embout est soumis à une raideur. Il est possible d'envisager aussi d'a- jouter un amortissement lorsque cela présente un intérêt fonc- tionnel. Lors d'une grande amplitude nous pouvons envisa- ger deux types de comportements suivant la raideur des deux - 8 - types de ressorts: La mise en butée des moyens élastiques puis un fonctionne- ment de l'amortissement principal, La mise en jeu du corps imposée par la raideur du ressort comprimé, les spires n'étant pas jointes. Le bras de suspension décrit avec la figure 4 et fonctionne de la façon suivante. Le manchon élastique 39 qui est placé à côté du moyen d'amortissement permet lors du dé- placement relatif des deux embouts, un fonctionnement sans amortissement, et cela au-dessous d'une amplitude déterminée A. Lorsque la force engendrée par la compression ou l'exten- sion du manchon élastique dépasse la force de frottement du moyen amortisseur, celui-ci transforme l'énergie cinétique d'oscillation en chaleur qui est alors dissipée. Lorsque l'am- plitude de l'oscillation est inférieure au seuil A, après le passage des fréquences propres, la force de frottement du moyen amortisseur est supérieure aux forces engendrées par l'élasticité du manchon, il n'y a donc plus amortissement. - 9 - REVENDICATIONS: 1. Bras de suspension extensible pour l'amortisse- ment de vibrations d'une cuve de machine à laver et à essorer le linge comprenant un ressort de traction aux deux extrémités ancrées dans deux embouts d'accrochage, ressort de traction logé dans un tube d'un premier embout, tube formant un premier élément d'un moyen d'amortissement et coulissant dans une en- veloppe cylindrique solidaire d'un deuxième embout, l'envelop- pe formant un deuxième élément du moyen d'amortissement, ca- ractérisé en ce qu'entre au moins un élément du moyen d'amor- tissement et l'embout auquel il est assujetti est placé un moyen autorisant entre ledit élément et l'embout un degré de liberté longitudinal déterminé. 2. Bras de suspension selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le moyen autorisant un degré de liberté entre un élément du moyen amortisseur et l'embout auquel il est assujetti est constitué d'un corps (10) sensiblement cy- lindrique coulissant longitudinalement sur le tube (8) et dans l'enveloppe (14), la course dudit corps étant limitée d'une part par un épaulement (11) du premier embout et d'autre part par une butée (12) de l'extrémité du tube, le corps (10) étant en outre pincé radialement par l'enveloppe (14). 3. Bras de suspension selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le moyen autorisant un degré de liberté entre un élément du moyen amortisseur et l'embout auquel il est assujetti est un manchon (39) cylindrique constituant un moyen élastique lié par une de ses extrémités à l'élément du moyen amortisseur et par l'autre extrémité à l'embout corres- pondant. 4. Bras de suspension selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce qu'entre le corps (10) cylindrique et le pre- mier embout est inséré au moins un moyen élastique. 5. Bras de suspension selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce qu'un moyen élastique est placé entre une ex- trémité du corps mobile et le premier embout. 6. Bras de suspension selon la revendication 4, ca- - 10 - ractérisé en ce qu'un moyen élastique est placé entre une ex- trémité du corps mobile et la butée. 7. Bras de suspension selon l'une des revendications 3, 4, 5 et 6, caractérisé en ce que le moyen élastique est un ressort hélicoïdal. 8. Bras de suspension selon l'une des revendications 3, 4, 5 et 6, caractérisé en ce qu'au moyen élastique est en outre assujetti un moyen d'amortissement.