Brevet FR2645553A1 — publié le 19901012

L'invention concerne un procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour pour des machines domesti- ques à laver le linge avec régulation électronique de la vitesse de rotation et dispositif électronique de con- trÈle de balourd, selon lequel, au début du pas de programme "essorage", pendant une phase de démarrage en douceur durant laquelle le linge est réparti à l'in- térieur du tambour de linge, après avoir atteint une vitesse de rotation finale du démarrage en douceur, le tambour de linge est ramené à une vitesse de rotation réduite, on réalise une mesure de balourd, et ensuite on augmente à une vitesse de rotation nomïnale d'essorage pouvant être présélectionnée, et l'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. L'invention concerne en particulier un procédé pour diminuer le balourd du linge pendant l'essorage. Dans des machines à laver le linge disponibles sur le marché, on procède à une répartition la plus régulière possible des pièces de linge pendant une phase désignée par phase de démarrage en douceur, au début du cycle d'essorage. Ensuite la vitesse de rotation du tambour est abaissée à 90 tours/minute, elle est mainte- nue constante, on procède à une mesure de balourd la plus précise possible, et ensuite on procède à l'essorage A grande vitesse présélectionnée par l'utilisateur. (Pros- pectus AEG 1988 "machines automatiques pour le lavage du linge, le séchage et l'essorage"). Si pendant la phase de démarrage en douceur, le linge se répartit de façon irrégulière, on ne peut y remédier qu'en interrompant le cycle d'essorage, suivi d'une nouvelle répartition du linge. L'invention a pour objet d'éviter de manière efficace l'inconvénient précité par un procédé de com- mande approprié de la vitesse de rotation du tambour. Conformément à l'invention ce but est atteint du fait que la vitesse de rotation réduite est choisie de façon à ce que des pièces de linge (W1/2 d), (W3/4 d) se 264"553 trouvant à l'intérieur de la moitié du diamètre de linge (1/2 d) et du trois quarts (3/4 d) du diamètre de linge, sont de nouveau détachées ou éparpillées et sont répar- ties plus régulièrement pendant un nouveau démarrage en douceur partant de la vitesse de rotation réduite men- tionnée précédemment, en prenant comme vitesse d'adhé- rence du linge (n adhérence) la vitesse de rotation nécessaire pour qu'une pièce de linge (Wd) adhère au diamètre intérieur de l'enveloppe de tambour (d). Les avantages pouvant être obtenus par le procédé selon l'invention résident notamment dans une répartition plus régulière et meilleure du linge à l'intérieur du tambour au début de l'essorage à grande vitesse; c'est- à-dire on essore avec un balourd le plus faible possible. Les sollicitations mécaniques des paliers de machines sont réduites et leur durée de vie est sensiblement augmentée. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'inven- tion est représentée, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig. 1 est la représentation schématique d'un tambour de linge chargé de linge et en mouvement de rotation. La fig. 2 est un diagramme montrant la vitesse angulaire-wr en fonction du diamètre du linge d. La fig 3 est un diagramme de la vitesse de rotation d'adhérence du linge n en fonction du diamètre du linge d. La fig 4 est un diagramme montrant la vitesse périphérique v du tambour de linge en fonction du diamè- tre de linge d. La fig 5 est le déroulement du pas de programme "essorage" à l'aide d'une courbe caractéristique de temps de vitesse de rotation. Conformément à la fig. 1, les pièces de linge W sont réparties par couches pendant le démarrage en douceur à l'intérieur de différents rayons de tambour ou diamètres de linge d. L'idée de base est maintenant la suivante: réduire la vitesse de rotation du tambour n après le premier démarrage en douceur jusqu'à ce que les pièces de linge W1/2 d' W3/4 d' qui adhèrent à la moitié 1/2 d et au trois quarts 3/4 d du diamètre de tambour se détachent de nouveau, c'est-à-dire s'éparpillent et se répartissent mieux ou de façon plus régulière dans un (ou plusieurs) démarrages en douceur qui suivent. A partir des conditions d'équilibre selon Newton entre la force de gravité (pesanteur) G et la force centrifuge F on obtient les vitesses de rotation de tambour suivantes: force de gravité G = m x g m = masse g = accélération due à la gravité = 9,81 (m/sec2 force centrifuge F = m x_4x dX; L = vitesse angulaire (1/sec) D = diamètre du linge (m) Selon Newton: G = F 2 d m x g = m xi x _ 2 On obtient pour W: =.g; (1/sec) d Le diamètre du tambour de linge d est dans le présent cas: d = 0,5 m, et ainsi 3/4 d = 0,375 m et 1/2 d= 0,250 m Le rapport entre la vitesse angulaire - et le diamètre du tambour de linge d est illustré à la fig. 2 A partir de là, on calcule les vitesses de rotation d'adhérence: r = 2.Y x n n= vitesse de rotation d'adhérence du linge (1/sec) n = n'C x 60 (t/min) 2.7r Le rapport entre la vitesse de rotation d'adhé- rence du linge n et le diamètre du linge d est illustré à la fig. 3. La vitesse de rotation d'adhérence pour qu'une pièce de linge adhère à la paroi intérieure du tambour (d = 0,5m) est ainsi: 60 tours par minute. Pour une pièce de linge se trouvant au-dessus de la première (en direction du centre du tambour), à partir de 3/4 x d (= 0,375 m): 69 tours par minute et pour une pièce de linge se trouvant au-dessus de la dernière pièce à partir de 1/2 d (= 0,25 m): 85 tours par minute. Ou en d'autres termes: les vitesses de rotation du tambour pour remplir la condition mentionnée ci-dessus doivent être comprises entre 3 et 2F ou entre une valeur de 1,15 à 1,41 de la vitesse de rotation néces- saire pour une pièce de linge adhérent à la paroi inté- rieure du tambour. (Ces coefficients proportionnels sont les mêmes pour n'importe quel diamètre de linge d. Ce sont seulement les valeurs absolues qui changent). En résumé: Les vitesses de rotation d'adhérence nécessaires se comportent comme les valeurs des racines inversement proportionnelles à leurs diamètres de linge correspon- dants. A la fig. 4, on a indiqué la vitesse périphérique du tambour v en fonction du diamètre de linge d, pour que la description soit aussi complète que possible. (Pour expliquer ce qui précède, elle n'est pas nécessaire). Le procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour pendant le pas de programme "essorage" sera décrit maintenant en détail, en se référant à la fig. 5: Après que le pas de programme "lavage" (fonctionnement réversible du tambour) soit terminé, on procède à un premier démarrage en douceur avec la vitesse augmentée de la vitesse de rotation relativement élevée ni et à t une première répartition du linge. Après avoir atteint la vitesse de rotation finale du démarrage en douceur (qui se trouve en dessous de la rotation de l'appareil provo- quant une résonance, en respectant un écart suffisant par rapport à cette dernière), on diminue la vitesse de rotation à 1,15 fois de la vitesse de rotation d'adhé- rence. On maintient aussi longtemps cette rotation réduite constante jusqu'à ce que des pièces de linge se détachent ou s'éparpillent à partir de 75 % du diamètre de linge. Ensuite, à partir de cette vitesse de rotation réduite inférieure, on procède à un deuxième démarrage en douceur (jusqu'à atteindre la même vitesse de rotation finale de démarrage en douceur), cependant à une vitesse augmentée de la vitesse de rotation plus faible an2 i: t permettant une répartition des pièces de linge libres de façon plus régulière. Ensuite on diminue de nouveau la vitesse de rotation, mais seulement A 1,41 fois (vitesse de rotation réduite supérieure) de la vitesse de rotation d'adhérence mentionnée ci- dessus, on maintient cette vitesse constante et pendant ce temps, toutes les pièces de linge se trouvant entre 0,5 et 0,75 fois le diamètre de linge d se sont détachées afin d'être réparties de façon encore plus régulière, puis lors d'un troisième démarrage en douceur, par la vitesse la plus réduite d'augmentation de la vitesse de rotation. n3 L'essorage à grande vitesse qui suit jusqu'A atteindre la vitesse nominale d'essorage présélectionnée par l'utilisateur a lieu alors avec des valeurs de balourd bien plus faibles que dans le cas de machines usuelles du commerce. On atteint une optimisation du procédé décrit ci-dessus et une répartition de linge encore meilleure et la minimalisation du balourd qui en résulte par le fait d'augmenter la vitesse de rotation de réduction progres- sivement, en plus de deux phases de la valeur inférieure à la valeur supérieure, et en ce que l'on augmente jusqu'à atteindre la vitesse de rotation finale du démarrage en douceur au moyen d'une vitesse augmentée de la vitesse de rotation de plus en plus réduite. En modifiant les deux procédés, la vitesse réduite de rotation peut être détectée et réglée automa- tiquement à l'aide d'un dispositif détectant le balourd à l'appui de la chute d'une pièce de linge déséquilibrée, pour ensuite être augmentée de nouveau jusqu'à atteindre la vitesse de rotation finale du démarrage en douceur et accélérée jusqu'à atteindre ensuite la vitesse nominale d'essorage. Si le dispositif de contrôle de balourd, avant d'atteindre la vitesse de rotation finale du démarrage en douceur, détecte une mauvaise répartition de linge, cette opération est répétée, c'est-à-dire une autre diminution à une vitesse réduite de rotation correspondante est effectuée. Pour contrôler-et pour éviter des redémarrages inutiles et sans résultat, on a superposé à ce procédé une fenêtre désignée par "fenêtre de temps", c'est-à-dire si dans un temps donné la limite supérieure acceptable de balourd n'est pas atteinte mais est dépassée en permanence, le dispositif de contrôle de balourd interrompt l'opération. Le tambour est freiné et le linge est de nouveau complètement redistribué par un fonctionnement réversible (rotation de courte durée du tambour dans un sens et dans l'autre) à l'aide d'une vitesse de rotation désignée par "rotation destinée à éparpiller le linge" et à partir de cette "rotation destinée à éparpiller le linge" le linge est redistribué par un nouveau démarrage en douceur. La suite est identi- que à ce qui a été décrit précédemment. Comme déjà mentionné, on mesure ou on surveille le balourd pendant le démarrage en douceur et la vitesse de rotation constante de réduction à l'aide d'une compa- raison de fréquences dites de valeurs de consigne tachy- métriques à des fréquences de valeurs instantanées tachymétriques. La fréquence de valeur instantanée tachymétrique est produite par un générateur tachymé- trique couplé directement à l'arbre d'entraînement du moteur. Les fréquences de valeurs de consigne tachymé- triques correspondent à une vitesse de rotation équili- brée, constante, qui n'oscille pas et sont enregistrées dans une mémoire. Plus grand est le balourd, plus grandes sont les oscillations de vitesse de rotation du moteur d'entraînement, et par conséquent, plus important est l'écart des fréquences de valeurs instantanées tachymé- triques par rapport aux fréquences de valeurs de consigne tachymétriques. La différence de ces deux valeurs est Iimitée et représente la mesure du balourd limite, sur la base de laquelle a lieu la commande du moteur mentionnée ci-dessus. A la fig. 5,l'inclinaison respective - n de la courbe du démarrage en douceur constitue une mesure pour l'augmentation de la vitesse de rotation par unité de temps nl > i n2 > ztn3 - tg l.2.3. t t t REVENDICATIONS 1 - Procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour pour des machines domestiques à laver le linge avec régulation électronique de la vitesse de rotation et dispositif électronique de contr8le de balourd, selon lequel, au début du pas de programme "essorage", pendant une phase de démarrage en douceur, durant laquelle le linge est réparti à l'intérieur du tambour de linge, après avoir atteint une vitesse de rotation finale du démarrage en douceur, le tambour de linge est ramené à une vitesse de rotation réduite, on réalise une mesure de balourd, et ensuite on augmente à une vitesse de rotation nominale d'essorage pouvant être présélectionnée, caractérisé en ce que la vitesse de rotation réduite est choisie de façon à ce que des pièces de linge (W1/2 d), (W3/4 d) se trouvant à l'intérieur de la moitié du diamètre du linge (1/2 d} et du trois quarts (3/4 d) du diamètre de linge, sont de nouveau détachées ou épar- pillées et sont réparties plus régulièrement pendant un nouveau démarrage en douceur partant de la vitesse de rotation réduite mentionnée précédemment, en prenant comme vitesse d'adhérence du linge (n adhérence) la vitesse de rotation nécessaire pour qu'une pièce de linge (Wd) adhère au diamètre intérieur de l'enveloppe de tambour (d). 2 - Procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour suivant la revendication 1, caractérise en ce que pour chaque démarrage en douceur qui se suivent les vitesses augmentées de la vitesse de rotation (,2) n 3 0 f (-Sn--sont ralenties progressivement par rapport à la première vitesse augmentée de la vitesse de rotation de démarrage en douceur('-- 3 - Procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour suivant l'un de des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que après chaque démarrage en douceur (à l'exception du dernier) ou lorsqu'on a atteint la vitesse finale de démarrage en douceur, on augmente les vitesses de rotation réduites, en partant d'une vitesse inférieure de réduction, pour une pièce de linge (W3/4 d) se trouvant à l'intérieur du trois quarts (3/4 d) du diamètre du tambour de linge, de façon progressive jusqu'à une vitesse de rotation réduite supérieure, pour une pièce de linge se trouvant à l'intérieur de la moitié (1/2 d) du diamètre du tambour de linge (1/2 d). 4 - Procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'aide d'un dispositif de contrôle de balourd, en fonction de la chute d'une pièce de linge déséquilibrée, la vitesse réduite de la rotation nécessaire est déter- minée et réglée, automatiquement, pour ensuite, être augmentée de nouveau lors d'une bonne répartition de linge jusqu'à la vitesse de rotation finale de démarrage en douceur, et accélérée jusqu'à la vitesse de rotation nominale d'essorage. - Procédé de commande de la vitesse de rc:tatiro du tambour suivant la revendication 4, caractérisé en ce Que, avant d'atteindre la vitesse de rotation finale du démarrage en douceur, l'opération est répétée si une mauvaise répartition inadmissible du linge est détectée. 6 - Procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le procédé est répété autant de fois que nécessaire jusqu'à ce que la valeur du balourd mesuré est inférieure à la valeur prédéterminée d'un balourd limite. 7 - Procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, après un nombre prédéfini d'essais de démarrage en douceur, le cycle d'essorage est interrompu et le linge est réparti de nouveau. 8 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, à l'aide d'un dispositif électronique de contrôle de balourd, en fonction de la répartition du linge, on détermine les vitesses réduites de rotation nécessaires et qu'on peut les régler pour qu'elles soient limitées dans le temps. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, à l'aide du régulateur électronique de la vitesse de rotation on peut modifier, afin qu'elles soient de plus en plus lentes, les vitesses augmentées de rotation)' ( ' ( nn) t it j t des autres démarrages en douceur en comparaison de la vitesse augmentée de rotation( anI) du premier démarrage en douceur.