Brevet FR2718494A1 — publié le 19951013

L'invention concerne une pompe à condensat à ai- lettes qui est destinée à un sèche-linge et est entraînée par le moteur d'entraînement du tambour de lavage et qui comprend un bac collecteur de condensat disposé sous le compartiment de séchage et relié hydrauliquement à la chambre de pompage. Une pompe à condensat de ce type est connue de la demande de brevet allemand n 21 35 397. Ce document ne décrit certes pas directement une pompe à condensat à ai- lettes; toutefois, l'emploi d'une pompe à ailettes est évident si - comme cela est indiqué - la pompe est reliée directement à l'arbre du moteur d'entraînement et du ven- tilateur. Ce type d'entraînement provoque une rotation in- interrompue de la pompe à condensat, aussi longtemps que le tambour de lavage est entraîné par le moteur d'entraînement. Or, comme la production de condensat n'est pas proportionnelle, la pompe tourne souvent à vide, consomme de l'énergie d'entraînement et génère des bruits de succion désagréables pour l'opérateur. L'invention a pour but de n'entraîner une pompe à condensat du type indiqué dans l'entrée en matière que si un niveau de condensat suffisamment haut est présent dans le bac collecteur. Il s'agit de supprimer en grande partie les bruits de succion. En outre, ce but doit être atteint sans implanter dans le bac collecteur de dispositifs de commande de niveau dont la sécurité n'est pas garantie et dont le coût est élevé. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que l'arbre d'entraînement de la roue à ailettes com- porte une roue de transmission menée qui peut se déplacer en direction d'une roue motrice du moteur d'entraînement et qui est reliée mécaniquement à un flotteur guidé dans une cuve reliée hydrauliquement au bac collecteur. Le flotteur soulève automatiquement la roue de transmission menée pour l'amener en prise avec la roue motrice lorsque le niveau de condensat dans le bac collecteur est suffi- samment haut pour soulever le flotteur qui supporte la masse de la roue menée et éventuellement celle d'autres éléments de la pompe. La quantité de condensat alors pré- sente est nécessairement suffisante pour pouvoir être as- pirée par la pompe sans bruit de succion. De plus, ce principe exclut tout débordement de condensat hors du bac collecteur car le flotteur amène toujours la roue menée à temps en prise avec la roue motrice du moteur. Aucun dis- positif électrique spécial n'est nécessaire pour surveil- ler le niveau. Selon un perfectionnement particulièrement avanta- geux de l'invention, un carter de pompe constitué de la chambre de pompage et du palier de l'arbre d'entraînement est solidarisé au flotteur. Dans ce cas, l'ensemble du carter de pompe est soulevé avec le flotteur pour accou- pler l'arbre d'entraînement de la pompe au moteur d'entraînement du tambour de lavage. Le flotteur est avantageusement réalisé en matière synthétique mousse à cellules fermées, de préférence en polystyrène. Un tel flotteur est peu coûteux à fabriquer et indéformable. De manière particulièrement avantageuse, il est prévu, sur la course du flotteur, une fonction d'enclenchement brusque peu avant que la roue de transmis- sion menée ne vienne en prise avec la roue motrice. Cela permet d'éviter, au moment o les deux roues de transmis- sion viennent en prise, un contact précaire pouvant en provoquer l'usure excessive. Cette caractéristique est mise en oeuvre de préférence avec des roues de transmis- sion dont le contact s'effectue par friction. De manière particulière simple et sûre, la fonc- tion d'enclenchement brusque peut être réalisée par un ressort, dont la courbe caractéristique comporte ce type de fonction et qui abaisse le flotteur, ou par l'induit d'un électro-aimant qui, lorsque le condensat a atteint dans le bac collecteur un niveau suffisant pour produire une force ascendante assez grande pour garantir le contact de la roue menée avec la roue motrice, est actionné par le contacteur électrique d'un régulateur de niveau et qui, lorsque le niveau redescend à une valeur ne garantissant plus le contact entre les deux roues de transmission, est à nouveau coupé. Pour réaliser la fonction d'enclenchement brusque au moyen d'un ressort abaisseur, on peut faire appel de manière particulièrement avantageuse à un ressort dia- phragme dont l'extrémité libre, c'est-à-dire l'arête de l'orifice central, coopère avec un moyen d'entraînement fixé au flotteur. D'autres configurations avantageuses de cette variante sont indiquées dans la description de la figure correspondante. L'invention sera exposée ci-après en référence à quelques exemples de réalisation représentés sur les des- sins. Ces dessins montrent sur: - la figure 1, une pompe à condensat conforme à l'invention, munie d'une roue menée donc le niveau est commandé directement par le flotteur et qui est montée avec possibilité de déplacement longitudinal sur l'arbre d'entraînement de la pompe, - la figure 2, une pompe conforme à l'invention, solidaire du flotteur, - la figure 3, une variante de la figure 2, avec une fonction d'enclenchement brusque pour le moment de mise en contact, et - la figure 4, une variante de la figure 3, dans laquelle la fonction d'enclenchement brusque est remplie par un ressort diaphragme. Dans toutes les variantes représentées, le bac collecteur 1 destiné au condensat se trouve sous un échan- geur de chaleur non représenté en détail, d'o provient le condensat. La chambre de pompage 2 fait partie intégrante du bac collecteur 1 et y est reliée hydrauliquement par l'ouverture centrale d'entrée 3. La roue à ailettes 4 qui tourne dans la chambre de pompage 2 possède un arbre d'entraînement 5 muni de guidages longitudinaux 24 sur lesquels la roue menée 6 est guidée avec possibilité de déplacement longitudinal, mais sans possibilité de rota- tion. Cette roue menée 6 permet de mettre la roue à ai- lettes 4 en rotation lorsqu'elle vient en prise avec la roue motrice 7 du moteur 8 qui, par l'intermédiaire de la courroie d'entraînement 25, entraîne simultanément le tam- bour de lavage (non représenté) disposé au-dessus et la soufflante de séchage 26. La roue à ailettes 4 évacue en- suite vers le tuyau d'écoulement 10 le condensat 9 qui lui parvient du bac collecteur 1 par l'ouverture centrale d'aspiration 3. La mise en contact entre les roues de transmission est réalisée lorsque le flotteur 12 guidé verticalement dans sa propre cuve communiquant avec le bac collecteur 1 par une ouverture d'entrée 13 est déplacé suffisamment loin vers le haut par le niveau du condensat 9 (niveau II). Sa fourche d'accouplement 14 tire alors vers le haut la roue menée 6 montée sur l'arbre d'entraînement 5 de la roue à ailettes (jusqu'à la position indiquée en trait mixte), jusqu'à ce qu'elle vienne au contact de l'aire la- térale conique de la roue motrice 7 du moteur d'entraînement 8. Au moment du contact des roues de trans- mission, la roue à ailettes 4 est mise en rotation et re- foule le condensat du bac collecteur 1 dans le tuyau d'écoulement 10. Dans l'exemple de la figure 2, le bac collecteur 1 n'est relié hydrauliquement qu'à la cuve 15 du flotteur par une ouverture d'entrée 16. Dans la cuve 15 est guidé verticalement un flotteur 17 légèrement plus grand que dans l'exemple de la figure 1. Dans le flotteur 17 est en- castrée une pompe à condensat 18 dont la chambre de pom- page 2 située dans sa partie inférieure est reliée hydrau- liquement à la cuve 15 communiquant avec le bac collecteur 1. La roue à ailettes et la roue menée 6 sont solidarisées en rotation par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 5. Un tuyau de refoulement 10 partant de la chambre de pompage 2 dépasse du corps du flotteur vers le haut et est prévu pour être raccordé à une conduite flexible d'évacuation (non représentée ici). Dans l'exemple de la figure 2, la mise en contact entre les roues de transmission s'effectue lorsque le corps 17 du flotteur est soulevé suffisamment haut, conjointement avec la pompe à condensat 18 qui y est en- castrée, par le niveau du condensat 9. Comme la pompe à condensat 18 possède une masse importante, le corps 17 du flotteur plonge suffisamment loin dans le condensat qui l'entoure pour que la chambre de pompage 2 soit constam- ment remplie de condensat. Il ne peut donc pas se produire de bruits de succion; avant que le condensat ne puisse s'échapper de la chambre de pompage vers le bas, le flot- teur 17 abaisse l'ensemble de la pompe à condensat 18 jusqu'à ce que sa roue menée 6 soit séparée de la roue mo- trice 7. Par souci de simplicité, le moteur d'entraînement 8 est représenté ici sans les autres organes de commande du tambour de lavage et de la soufflante. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, l'agencement du flotteur et de la pompe est identique à celui de l'exemple de la figure 2. En plus, la pompe est munie d'une crépine 19 qui repose sur le fond de la cuve 15 du flotteur et comporte des orifices d'entrée dans sa partie inférieure. Lors du déplacement vertical de la pompe, la crépine 19 reste au fond, de sorte que la pompe peut y effectuer un mouvement ascendant et descen- dant. Avec ses orifices d'entrée 20 proches du fond, la crépine 19 sert à amener à la pompe l'eau résiduelle pro- venant du fond de la cuve 15 du flotteur. Dans la zone supérieure de la cuve 15 du flotteur est implanté un électro-aimant 21 dont l'induit 22 adopte, lorsque l'électro-aimant 21 n'est pas actionné, la posi- tion représentée en trait discontinu, dans laquelle il est complètement sorti vers le bas. Sous l'action de son res- sort 23, l'induit 22 pousse alors le flotteur 17 par le haut et l'empêche de remonter. Dans cette position, les roues de transmission 6 et 7 restent séparées. Dans le bac collecteur 1 est implanté un régula- teur de niveau non représenté muni d'un contacteur élec- trique pour commander l'électro-aimant 21. Lorsque, dans le bac collecteur 1, est atteint un niveau de condensat prédéfini suffisant pour soulever le flotteur avec la pompe afin d'établir un contact sûr entre les roues de transmission, l'électro-aimant 21 est actionné et rentre son induit 22 dans la position représentée en trait plein. Il libère ainsi le flotteur 17 qui adopte alors brusque- ment la position dans laquelle les deux roues de transmis- sion sont en prise. Le régulateur du niveau de condensat est supposé avoir une hystérésis, de sorte que son contac- teur ne relâche l'électro-aimant 21 que lorsque la force ascendante produite par le niveau ne maintient plus les roues de transmission que dans une position de coopération précaire. Sous l'action de son ressort 23, l'induit 22 re- pousse alors le flotteur 17 vers le bas jusqu'à ce que les roues de transmission soient séparées avec certitude. Cet exemple de réalisation garantit soit une transmission sans glissement lorsque les roues de trans- mission sont en prise, soit une absence de contact entre les roues. Une position de coopération précaire et une usure des deux roues due au glissement peuvent donc être exclues avec certitude. Dans les exemples de réalisation ci-dessus, les roues de transmission comportent, sur leurs aires laté- rales tronconiques, des surfaces de frottement dont les matériaux sont appariés de manière appropriée. A l'inverse, ces aires latérales peuvent également présenter un profil denté, voire une denture. Au lieu de l'induit 22 de l'électro-aimant 21 re- présenté sur la figure 3 et de ses organes de commande, l'élément pesant sur le flotteur 17 peut être un ressort dont la courbe caractéristique comporte un point d'enclenchement brusque, de manière à devoir d'abord par- courir une course élastique à caractéristique dure avant d'atteindre brutalement, au point d'enclenchement brusque, une portion molle de la courbe du ressort. La force ascen- dante pousse alors le ressort devenu mou sur une courte distance vers le haut, jusqu'à ce que les roues de trans- mission soient en prise. Lorsque le niveau du condensat redescend, la force ascendante exercée sur le flotteur 17 diminue jusqu'à ce que le ressort repousse le flotteur vers le bas suivant la caractéristique d'enclenchement brusque et que les roues de transmission se séparent l'une de l'autre. Cette variante de réalisation de la fonction d'enclenchement brusque du flotteur offre même d'autres avantages par rapport à l'exemple de réalisation repré- senté: elle permet de réduire les moyens mis en oeuvre et de supprimer les risques liés à l'emploi éventuel d'un contacteur de niveau spécial pour commander l'électro-ai- mant 21. Une variante de ce type est représentée sur la fi- gure 4. Le flotteur 17 et le tuyau 10 possèdent des formes différentes pour les adapter aux composants modifiés par rapport à la figure 3. Le tuyau 10 peut sortir latérale- ment du flotteur 17 ou, s'il est guidé verticalement dans l'une de plusieurs ouvertures (non représentées) réparties de manière symétrique et radiale au ressort diaphragme bistable 27, il peut pénétrer dans ladite ouverture. Les autres éléments sont comparables à ceux de la figure 3 et portent les mêmes repères. Au flotteur 7 est solidarisé un moyen d'entraînement 28 que l'arbre 5 traverse en libre rota- tion. Du côté de la roue menée 6, l'arbre 5 est logé dans le manchon de montage au moyen d'une douille 29. La rai- nure annulaire ménagée à la périphérie du moyen d'entraînement 28 coopère avec l'arête libre de l'orifice central du ressort diaphragme 27 dont le pourtour exté- rieur est fixé à la paroi de la cuve 15 du flotteur. La roue menée 6 est certes solidarisée en rotation à son arbre 5 au moyen de dispositifs non représentés, mais elle peut également se déplacer axialement sur cet arbre. Lorsque le flotteur 17 est en position haute (comme sur la figure), le moyen d'entraînement 28 appuie par le dessous sur la roue menée 6 par l'intermédiaire du ressort de pression 30 et l'amène en prise avec la roue motrice 7. La pompe 4 peut alors refouler du condensat. Lorsque le niveau du condensat présent dans le bac collecteur 1 a fortement baissé, la force ascendante agis- sant sur le flotteur 17 diminue elle aussi jusqu'à ce que le poids du flotteur, pompe incluse, excède la force de maintien du ressort diaphragme 27 au point d'en aplatir la courbure. Le contact entre les roues 6 et 7 reste toute- fois établi grâce au ressort de pression 30, bien que l'arbre 5 ait déjà été légèrement descendu par le flotteur 17. Cependant, dès que la butée 31 touche sur sa course la roue menée 6 par le haut, celle-ci est également tirée vers le bas et séparée de la roue motrice 7. Les tensions des deux ressorts et leurs courses aller et retour 32 et 33 sont adaptées à la force ascendante et au poids exercés sur le flotteur 17, de façon qu'au moment même o la butée 31 touche la roue menée 6 par le haut, le ressort dia- phragme 27 fléchit vers le bas (dans la position suggérée en trait mixte). Les deux roues 6 et 7 se séparent donc brusquement et presque sans glissement. La roue menée 6 retombe ainsi dans la position indiquée en trait mixte. De manière correspondante, la force ascendante doit fortement augmenter par rapport au poids du flotteur 17 et à la force de maintien du ressort diaphragme 27 agissant désormais vers le bas, jusqu'à ce que, ladite force de maintien élastique étant enfin surmontée, le flotteur 17 adopte brusquement la position indiquée en parcourant la course retour 33 et remette instantanément les deux roues 6 et 7 en contact. Cette variante peut connaître de multiples adapta- tions dans le cadre de l'invention. La fonction du ressort diaphragme, qui peut éventuellement être trop dur, peut être remplie par un ressort à lame utilisé de la même ma- nière. De plus, un ressort de ce type peut solliciter le flotteur en un autre endroit s'il ne subit pas de ce fait un couple de renversement. La fonction d'enclenchement brusque peut également être confiée, non plus au ressort, mais à une articulation à leviers qui est maintenue dans la position stable voulue par un simple ressort de pres- sion de traction ou de flexion. REVENDICATIONS 1. Pompe à condensat à ailettes qui est destinée à un sèche-linge et est entraînée par le moteur d'entraînement du tambour de lavage et qui comprend un bac collecteur de condensat disposé sous le compartiment de séchage et relié hydrauliquement à la chambre de pompage, caractérisée en ce que l'arbre d'entraînement (5) de la roue à ailettes (4) comporte une roue de transmission me- née (6) qui peut se déplacer en direction d'une roue mo- trice (7) du moteur d'entraînement (8) et qui est reliée mécaniquement à un flotteur (12, 17) guidé dans une cuve (11, 15) reliée hydrauliquement au bac collecteur (1). 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un carter de pompe (18) constitué de la chambre de pompage (2) et du palier de l'arbre d'entraînement (5) est solidarisé au flotteur (17). 3. Pompe selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sée en ce que le flotteur (12, 17) est réalisé en matière synthétique mousse à cellules fermées. 4. Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que la matière synthétique est du polystyrène. 5. Pompe selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'il est prévu, sur la course du flotteur (17), une fonction d'enclenchement brusque peu avant que la roue de transmission menée (6) ne vienne en prise avec la roue motrice (7). 6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la fonction d'enclenchement brusque est réalisée par l'induit (22) d'un électroaimant (21) qui, lorsque le condensat (9) a atteint dans le bac collecteur (1) un ni- veau suffisant pour produire une force ascendante assez grande pour garantir le contact de la roue menée (6) avec la roue motrice (7), est actionné par le contacteur élec- trique d'un régulateur de niveau et qui, lorsque le niveau redescend à une valeur ne garantissant plus le contact entre les deux roues de transmission (6, 7), est à nouveau coupé. 7. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la fonction d'enclenchement brusque est remplie par un dispositif à ressort bistable (27, 28, 30) qui agit axialement sur l'arbre (5) de la roue menée (6), dont la force de dépassement de point mort, d'une part, est au plus égale à une force ascendante produite lorsque le condensat (9) a atteint dans le bac collecteur (1) un ni- veau suffisant pour procéder au pompage afin d'amener le ressort (27) dans son autre position stable o la roue me- née (6) est accouplée de manière sûre à la roue motrice (7), et dont la force de dépassement de point mort, d'autre part, est au plus égale au poids du flotteur (17) et des organes (4 à 6, 10, 19) qui y sont reliés, lorsque le niveau est redescendu au point que la pompe (2, 4) ne puisse plus refouler de condensat (9). 8. Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif à ressort bistable est un ressort diaphragme (27). 9. Pompe selon la revendication 7 ou 8, caractéri- sée en ce qu'au flotteur (17) est relié un moyen d'entraînement (28) qui coopère avec l'extrémité libre du dispositif à ressort bistable (27). 10. Pompe selon la revendication 9, caractérisée en ce que la roue menée (6) est solidarisée en rotation à l'arbre (5), mais peut également se déplacer axialement sur ledit arbre, et en ce que sa mobilité axiale est limi- tée, d'une part, par un ressort de pression (30) disposé entre la roue menée (6) et le flotteur (17) et, d'autre part, par une butée fixe (31) montée à l'extrémité de l'arbre (5).