Brevet FR2699561A1 — publié le 19940624

i AMORTISSEUR DE VIBRATIONS D'UNE CUVE DE MACHINE A LAVER La présente invention concerne un dispositif amortisseur de vibrations d'une cuve dans une machine à laver et/ou à sécher le linge, ainsi qu'une machine équipée d'au moins un de ces dispositifs. Une machine à laver le linge comporte un tambour contenant le linge, immergé dans une cuve et un dispositif d'entraînement du tambour (ou panier) en rotation dans cette cuve Lorsque le tambour est entraîné en rotation, particulièrement lors de l'essorage, la masse de linge irrégulièrement répartie forme un balourd qui provoque de fortes vibrations de l'ensemble Afin de diminuer la transmission de ces vibrations au reste de la structure de la machine, l'ensemble cuve - panier dispositif d'entraînement est monté mobile, suspendu ou posé (ou bien les deux à la fois) sur la structure de la machine. Une mauvaise maîtrise de ces débattements a deux types de conséquences, acoustiques et mécaniques Les vibrations transmises à la machine font vibrer l'habillage constitué de plaques fines qui sont autant de membranes vibrantes D'autre part, les forces transmises à la machine provoquent une instabilité mécanique qui dégradent ses composants et peut aller jusqu'au déplacement de la machine. Pour limiter les débattements de la cuve par rapport au reste de la structure de la machine, on peut par exemple, augmenter l'inertie de la cuve grâce à des dispositifs de lestage intégrés ou fixés sur celle-ci, et/ou lier la cuve à la carrosserie par des amortisseurs fixés d'un côté à la structure immobile de la machine et de l'autre à la cuve Dans ce dernier cas, plusieurs solutions sont proposées aux fabricants de machine à laver le linge. La première consiste à utiliser un ou plusieurs amortisseurs tubes Ceuxci comportent un piston constitué par un patin de frottement cylindrique coulissant dans un tube lisse dont les parois sont graissées. La force de frottement linéaire est donnée par la pression de serrage entre le frotteur et le tube Ce piston est tendu entre la carrosserie et la cuve par l'intermédiaire de silent blocs ou de manchons en caoutchouc donnant à l'amortisseur un certain degré de liberté, les tubes s'inclinant dans la direction des frottements Cependant, cette maîtrise des amortissements n'est réellement efficace que dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation du tambour, ce type d'amortisseurs ne permettant pas d'absorber le déplacement de la cuve dans le plan parallèle à cet axe de rotation Si ce type d'amortisseurs permet de minimiser l'espace nécessaire entre la cuve et la carrosserie, les liaisons réalisées en sulent blocs en caoutchouc ne permettent pas un amortissement qui leur soit propre et l'ensemble est d'un prix de revient relativement élevé D'autre part, les pistons vieillissent mal, la graisse qu'ils contiennent coule au fond du tube, ils se dégradent et perdent leurs caractéristiques. Une autre solution consiste à utiliser des amortisseurs hydrauliques du type de ceux utilisés dans l'industrie de l'automobile. Leur amortissement est fonction de la vitesse de leur utilisation, ceci grâce aux changements des propriétés de l'huile du fait de la variation de température L'inconvénient majeur de cet amortisseur est son prix de revient très élevé. Une troisième solution consiste à utiliser des amortisseurs à plaque fine et à patins guidés La plaque est fixée à la cuve et les patins sont montés sur un fil rigide qui est en forme de U dont la base est enserrée dans un tunnel en caoutchouc fixé à l'embase du lave-linge. L'essentiel du frottement est réalisé par le patin guidé sur la plaque. L'amortissement ainsi réalisé est beaucoup trop rigide et ne s'effectue que dans un plan D'autre part, le frottement par rotation du fil rigide emmanché dans le tunnel en caoutchouc solidaire de l'embase de la machine est mal contrôlé. Enfin, une quatrième solution proche de la précédente et permettant de résoudre un certain nombre des inconvénients cités ci dessus, concerne les amortisseurs plaques Ceux-ci comportent une large plaque fixée sur l'embase du lave-linge et qui est prise entre deux patins de frottement non guidés, solidaires de la cuve par l'intermédiaire d'un fil ressort qui est d'un côté articulé sur les patins et de l'autre solidaire de la cuve grâce à un dispositif pouvant pivoter par rapport à la cuve autour de son axe de fixation Cette dernière caractéristique permet d'amortir par frottement les mouvements de la cuve par rapport à la machine dans la direction perpendiculaire au plan de la plaque Ainsi, les débattements de la cuve sont amortis dans toutes les directions et la force de frottement dans le plan de la plaque est fonction des matériaux utilisés pour les patins et de l'effort de serrage appliqué par le fil ressort Le prix de revient d'un tel dispositif est inférieur à celui des amortisseurs hydrauliques ou des tubes. Cependant, des inconvénients demeurent, qui sont l'encombrement de l'espace dû à la taille de la plaque et la manière dont les vibrations non amorties sont transmises à la structure de la machine. En effet, les efforts transmis à la structure sont toujours maximum, lorsque, par exemple, la cuve se déplace parallèlement aux plaques, l'effort transmis à la plaque est lui aussi dirigé dans la même direction, ce qui peut engendrer un déplacement de la machine et renvoie aux conséquences des débattements mal maîtrisés décrits au début du texte. Le dispositif selon la présente invention permet de s'affranchir des inconvénients des solutions proposées jusqu'à présent. En effet, le dispositif amortisseur de vibrations selon l'invention est fixé d'un coté à la cuve d'une machine à laver et/ou à sécher et de l'autre coté à une partie immobile de la machine et est caractérisé en ce qu'il comporte un moyen amortisseur coopérant avec une articulation à au moins deux degrés de liberté Ce dispositif permet ainsi un positionnement de la plaque dans toutes les directions de l'espace. Les efforts sur les plaques peuvent être dirigés dans toutes les directions et les différents couples de frottement peuvent être dosés indépendamment, cela permet de diminuer notablement les composantes horizontales des efforts au pied du lave-linge. On peut ainsi équiper une machine munie d'un tel dispositif de roulettes non rétractables et éviter un ensemble mise-sur-roulettes complexe. Le débattement des vibrations transmises à la cuve est diminué et avec lui l'espace nécessaire entre la cuve et l'habillage, d'o une diminution du prix de revient de la machine. La diminution des vibrations de l'ensemble de la machine permet un gain en confort acoustique pour l'utilisateur. D'autre part, le prix de revient est inférieur au dispositif des amortisseurs tube de la première solution citée et sa fiabilité supérieure. L'invention sera mieux comprise et des avantages supplémentaires apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre illustrée par les figures suivantes: la figure 1 représente un premier exemple d'un mode de réalisation particulier du dispositif d'amortissement des vibrations selon l'invention; les figures 2 a et 2 b représentent une vue en coupe d'un second exemple de mode de réalisation de l'invention, et la figure 3 est une vue générale en coupe d'une machine munie de deux de ces dispositifs. Dans les trois figures, les références correspondant aux mêmes éléments restent inchangées. Un premier exemple de dispositif selon l'invention et tel que représenté sur la figure 1 comporte un moyen amortisseur constitué d'un élément ressort, ici un fil ressort 1 en forme de U dont la base est fixée sur l'élément mobile non représenté, c'est-à-dire la cuve, et dont les deux extrémités 2 et 3 des bras sont montées chacune articulée sur des patins frotteurs 4 et 5 Ces patins 4 et 5 sont plaqués de part et d'autre de la plaque 6 par l'effort de serrage du fil ressort 1 Ces patins sont guidés sur la plaque 6 grâce, par exemple, aux rebords 7 et 8 formés par le rabattement sur une des faces de la plaque 6 et délimite un couloir dans lequel va coulisser le patin 4 Seul un patin (le patin 4 sur la figure) peut être guidé, la rigidité élastique du fil ressort 1 assurant le guidage de l'autre patin (le patin 5). La face extérieure à la plaque de chacun des patins 4 et 5 est munie en son centre d'une cavité 9 accueillant les extrémités 2 et 3 du fil ressort 1 et permettant à celle-ci de pivoter dans cette cavité 9 Les extrémités 2 et 3 du fil ressort 1 exerce une pression sur chacun des patins 4 et 5 par l'intermédiaire de ces articulations. La plaque 6 est solidaire de la partie immobile de la machine, comme par exemple l'embase de celle-ci, par l'intermédiaire d'une articulation à au moins deux degrés de liberté, dans l'exemple de la figure 1, c'est une double articulation autour de deux axes et dans deux plans différents Cette double articulation permet à la plaque de se positionner dans toutes les directions en fonction du mouvement d'oscillation de la cuve et ainsi d'absorber d'une manière optimale les vibrations de la cuve Dans le mode de réalisation de l'invention de la figure 1, la plaque 6 comporte une partie 10, hors de la course du patin sur la plaque, accueillant l'extrémité d'une pièce 11 et formant avec elle une articulation A autour d'un premier axe (Y) Cette première pièce 11 en forme de coude forme une seconde articulation B autour d'un second axe (X), différent du premier, avec une seconde pièce coudée 12 fixée à la partie immobile de la machine, en particulier à l'embase de celle-ci. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les différents éléments de cet ensemble peuvent avoir des orientations privilégiées les uns par rapport aux autres Ainsi, le plan du fil ressort 1 en forme de U est perpendiculaire au plan de la plaque 6, l'articulation des patins 4 et 5 autour des extrémités 2 et 3 du fil ressort 1 donne un certain degré de liberté à la plaque 6 par rapport au plan du fil ressort 1. Le plan (x, z) de l'articulation A peut être perpendiculaire au plan de la plaque 6 et/ou à celui (y,z) de l'articulation B. Un second exemple d'un mode de réalisation de l'invention est représenté en coupe selon l'axe de symétrie de la plaque 6 sur la figure 2 a Le fil ressort 1 fixé à la partie mobile ou fixe de la machine n'a pas été représenté La particularité de ce second mode de réalisation par rapport au premier réside dans les caractéristiques de l'articulation à au moins deux degrés de liberté du dispositif En effet, la plaque 6 sur laquelle frottent les patins non représentés est articulée sur une rotule 21 Cette rotule est fixée à la partie fixe ou mobile de la machine et comporte une partie sphérique 22 sur laquelle vient s'articuler la plaque 6 Cette plaque 6 peut comporter à son extrémité deux pattes 23 et 24 qui viennent enserrer la partie sphérique 22 de la rotule 21 De préférence, le contact entre ces pattes 23 et 24 et la partie sphérique 22 de la rotule est réalisé par deux pièces de frottement intermédiaires 25 et 26 correspondant chacune respectivement aux pattes 23 et 24 et qui épousent la forme de la partie sphérique 22 de la 21 La figure 2 B qui est une coupe du dispositif de la figure 2 A selon l'axe (CC'), montre plus clairement ce contact entre les pattes 23 et 24 de l'extrémité de la plaque 6 et la partie sphérique 22 de la rotule 21 par l'intermédiaire des pièces 25 et 26 La pression nécessaire au contact plaque 6 rotule 22 peut être assurée par une lame ressort 27 enserrant les extrémités 23 et 24 de la plaque 6 Le contact entre les pièces frottement 25 et 26 et la partie sphérique 22 de avantageusement réalisé en Téflon. Les figures 1, 2 a et 2 b représentent d'articulation à au moins deux degrés de liberté, mais qu'un dispositif selon l'invention utilisant tout autre type ne sort pas du cadre de la présente invention. D'autre part, l'élément amortisseur est ici tout autre type d'amortisseur tel que, par exemple, intermédiaires de la rotule 21 est deux possibilités il est bien évident articulation de ce une plaque, mais des pistons, des plaques avec des patins non guidés, des tubes à frottement ou des ressorts, peut être utilisé en combinaison avec une articulation à au moins deux degrés de liberté sans sortir du cadre de la présente invention. Sur la figure 3, une machine à laver le linge 13 comporte une cuve 14 contenant le tambour à linge non visible sur cette figure et un dispositif d'entraînement 15 de ce tambour Cet ensemble est suspendu à la structure 16 de la machine 13 par l'intermédiaire de dispositif de suspension connus 17 et 18; deux dispositifs amortisseurs 19 et 20 selon l'invention telle que décrits précédemment permettent de limiter les débattements de la cuve 14 par rapport à la structure 16 de la machine 13 Sur cette figure, le dispositif amortisseur représenté est celui du premier exemple de mode de réalisation selon l'invention décrit. La cuve 14 telle que représentée sur la figure 3, est cylindrique selon un axe (X) perpendiculaire au plan de la feuille et ses flasques sont parallèles au plan (z,y). De préférence, un des dispositifs selon l'invention 20 est fixé dans la direction l'axe (Z). L'autre dispositif 19, dont les positions des plans des fils, plaques et articulations les unes par rapport aux autres sont identiques par rapport à celles du dispositif 20, est fixé entre la cuve 14 et la structure 16 de la machine de telle manière à ce que l'axe de symétrie D de la plaque 6 forme un angle non nul avec l'axe vertical Z. Dans tous les cas de dispositions des dispositifs selon l'invention 19 et 20, les plaques 6 vont, grâce aux articulations A et B, permettre de diriger les efforts de frottement dans la direction des mouvements de la cuve et ce quelle que soit la direction dans l'espace (x, y, z) de ses mouvements. Dans l'exemple de la figure 3, la machine à laver le linge est équipée de deux de ces dispositifs, mais celle-ci peut être équipée d'un seul ou de plusieurs (différents ou non) de ces dispositifs fixés dans des directions différentes selon l'efficacité voulue des amortissements. Afin de maîtriser le coefficient de frottement des articulations A et B, celles-ci peuvent comporter entre la plaque 6 et la première pièce coudée 11 et entre cette dernière et la seconde pièce coudée 12 au moins une rondelle, ou être recouvertes au niveau de leurs surfaces de contact de Téflon, ceci évitant l'utilisation de rondelles Ainsi, ces articulations A et B vont absorber les composantes des débattements de la cuve dans leur plan. Le dispositif amortisseur selon l'invention peut être monté sur la machine de manière à ce que son moyen amortisseur soit fixé sur la partie mobile de la machine et son articulation sur la partie immobile ou inversement. La présente invention s'applique aux machines à laver le linge à introduction par le haut ou frontale mais peut être étendue à toutes machines subissant des vibrations dues aux mouvements de rotation d'une masse irrégulièrement répartie ayant de ce fait un mouvement dit de lacet et nécessitant un dispositif d'amortissement de ces vibrations. REVENDICATIONS 1 Dispositif amortisseur de vibrations fixé d'un coté à la cuve ( 14) d'une machine à laver ( 13) et de l'autre coté à une partie immobile de cette machine, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen amortisseur coopérant avec une articulation à au moins deux degrés de liberté. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen amortisseur coopérant avec l'articulation à au moins deux degrés de liberté comporte un élément ressort ( 1) en forme de U dont les extrémités ( 2,3) enserrent une plaque 6 par l'intermédiaire de patins frotteurs ( 4,5) guidés. 3 Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les patins ( 4,5) sont guidés sur la plaque ( 6) par les rebords ( 7,8) de celle-ci rabattus du même coté de la plaque ( 6). 4 Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les patins ( 4,5) sont munis sur une de leur face et en leur centre d'une cavité ( 9) permettant une articulation de ces patins autour des extrémités ( 2,3) du fil ressort ( 1). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'articulation à au moins deux degrés de liberté est une double articulation (A,B) comportant une première pièce coudée ( 11) solidaire de la plaque ( 6) et pivotant par rapport à celle-çi autour d'un premier axe (Y), et une seconde pièce coudée ( 12) qui est solidaire coaxialement de la première pièce coudée ( 11) et qui pivote par rapport à celle-çi autour d'un second axe (X) différent du premier axe. 6 Dispositif selon la revendication 5 caractérisée en ce que le plan de rotation (X,Z) de la première pièce coudée ( 11) est perpendiculaire à celui (Y,Z) de la seconde pièce coudée ( 12). 7 Dispositif selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que les deux articulations (A,B) comportent entre la plaque ( 6) et la première pièce coudée ( 11) et entre cette dernière et la seconde pièce coudée ( 12) au moins une rondelle permettant de maîtriser le coefficient de frottement de ces deux articulations (A,B). 8 Dispositif selon une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les surfaces de contact des articulations (A,B) sont recouvertes de Téflon. 9 Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'articulation a au moins deux degrés de liberté comporte une pièce ( 21) qui est fixée à la partie immobile ou mobile de la machine, et qui comporte une partie sphérique ( 22) que vient enserrer l'extrémité ( 23,24) de la plaque ( 6). Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'extrémité ( 23,24) de la plaque ( 6) est constituée de deux pattes qui viennent enserrer la partie sphérique ( 22) de la pièce fixée ( 21), par l'intermédiaire de deux pièces de frottement ( 25,26) épousant la forme de la partie sphérique ( 22) de la pièce fixée ( 21). 11 Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'ensemble pattes ( 23,24) pièces de frottements ( 25,26) partie sphérique ( 22) est maintenu sous pression grâce à une lame ressort ( 27) enserrant le tout. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 caractérisé en ce que le contact entre la pièce fixé ( 21) et le moyen amortisseur est réalisé en Téflon. 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 5 à 12 caractérisé en ce que le moyen amortisseur est un piston, un ressort, une plaque sur laquelle viennent frotter des patins non guidés ou un tube à frottement. 14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen amortisseur est fixé à la partie mobile et l'articulation à la partie immobile de la machine. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que le moyen amortisseur est fixé à la partie immobile et l'articulation à la partie mobile de la machine. 16 Machine à laver le linge caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif amortisseur de vibrations tel que celui caractérisé dans les revendications précédentes. 17 Machine à laver le linge selon la revendication 16 caractérisé en ce qu'elle comporte plusieurs de ces dispositifs amortisseurs de vibration orientés dans différentes directions.