Brevet FR2711410A1 — publié le 19950428

DISPOSITIF POUR COMMANDER LA POSITION D'UN ORGANE EN FONCTION DE LA POSITION D'UN SYSTEME A MOUVEMENT ROTATIF, NOTAMMENT POUR L'ALIMENTATION DE COMPARTIMENTS DE DETERGENTS DE MACHINES A LAVER La présente invention concerne un dispositif pour commander la position d'un organe en fonction de la position d'un système à mouvement rotatif. Elle s'applique notamment à la commande de position d'un organe de distribution d'eau pour l'alimentation de compartiments de détergents de machines à laver le linge ou la vaisselle en fonction d'un système à minuterie à mouvement rotatif tel qu'un programmateur électromécanique par exemple. Dans le cas particulier des machines à laver le linge, une solution pour alimenter en eau des compartiments de détergents consiste à faire varier la position d'un conduit d'alimentation successivement au-dessus des compartiments. L'alimentation en eau des compartiments permet l'écoulement des produits détergents dans la cuve, par débordement des compartiments ou par transvasement par l'intermédiaire de siphons. Une solution avec plusieurs conduits d'alimentation en eau pourrait résoudre ce problème de distribution alternative, mais cette solution est d'un coût élevé. Dans ce cas en effet, un conduit d'alimentation est dédié spécifiquement à un compartiment de détergent, chaque conduit étant équipé d'une électrovanne commandée par une minuterie. II existe des systèmes comprenant un seul conduit d'alimentation. Ce dernier est alors équipé par exemple d'un distributeur ayant un dispositif de commande réalisé à partir d'un disque à came fixé sur l'axe d'une minuterie électromécanique. Ce disque à came est associé par exemple à une ou plusieurs biellettes rappelées en des positions prédéterminées par une ou des liaisons élastiques ou par l'utilisation de la pression d'eau du réseau. Ces types de système présentent au moins deux inconvénients. Premièrement, le disque à came doit avoir un diamètre approprié, suffisamment grand pour obtenir une précision importante des informations lues sur sa périphérie, ce qui peut donner, pour des minuteries électromécaniques à plusieurs cycles accolés, des pas de programmation réduits et créer ainsi, entre deux changements d'état, de fortes différences de diamètre sous de faibles angulations et provoquer par l'intermédiaire des biellettes des frottements importants, créant un couple supplémentaire sur la minuterie, donc sur le micromoteur du dispositif de minutage. Cela peut notamment diminuer la fiabilité du système et aussi sa durée de vie. Deuxièmement, le changement d'état du dispositif de commande ainsi réalisé peut également générer des bruits issus de chocs produits par les liaisons élastiques agissant sur les biellettes ou autres éléments de liaison. L'invention a pour but de pallier les inconvénients précités, notamment en permettant la réalisation d'un système fiable et économique. A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif pour commander la position d'un organe en fonction de la position d'un système à mouvement rotatif, caractérisé en ce qu'il comporte au moins: - une roue entraînée en rotation par le système à mouvement rotatif ayant au moins une première denture partielle dont les dents ont une situation prédéterminée, les secteurs non dentés ayant une première portion de circonférence correspondant à la tête des dents de la roue, - un pignon possédant alternativement une dent ayant une largeur normale et une dent ayant une largeur réduite, ces dents s'engrenant dans la première denture partielle, - des moyens de liaison de la position de l'organe à la position du pignon, le pignon se trouvant en position bloquée lorsque deux de ses dents de largeur normale sont tangentes à la première circonférence, la dent de largeur réduite située entre les deux dents précitées n'entrant pas en contact avec la première circonférence pour que la roue puisse tourner sans entraîner le pignon, le pignon étant entraîné en rotation lorsque les dents de la roue s'engrènent avec ses dents. L'invention a pour principaux avantages qu'elle est simple à réaliser, qu'elle permet des fonctionnements silencieux et qu'elle s'adapte à de nombreux systèmes de commande à base de minuterie à mouvement rotatif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés qui représentent: - la figure 1, I'utilisation d'un dispositif selon l'invention pour l'alimentation des compartiments de détergents d'une machine à laver; - la figure 2, un mode de réalisation possible du dispositif selon l'invention; - la figure 3, un exemple de structure d'un pignon utilisé dans un dispositif selon l'invention; - la figure 4, une illustration du fonctionnement d'un dispositif selon l'invention; - la figure 5, un autre mode de réalisation possible d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 illustre un exemple d'utilisation d'un dispositif selon l'invention pour l'alimentation, en eau par exemple, des compartiments de détergent 1 d'une machine à laver le linge 2. Un conduit d'eau 3 pivotant autour d'un axe 4 est relié, par un câble 5 par exemple, à un sousensemble de commande 6 lui-même lié à un système à mouvement rotatif, une minuterie ou un programmateur par exemple. Le câble 5 coulisse par exemple dans une gaine 7. Un système élastique 8, un ressort de traction par exemple, exerce une tension permanente sur le câble 5. La gaine 7 rencontre par exemple à chacune de ses extrémités un dispositif d'arrêt 9 10. Par traction sur le câble 5, le sous-ensemble de commande 6 fait pivoter le conduit d'alimentation en eau 3 autour de son axe 4. Le sous-ensemble de commande 6 fonctionne de façon à ce que la sortie du conduit d'alimentation 3 soit positionnée, pour chaque phase du lavage, au-dessus du compartiment contenant le détergent correspondant. Selon l'invention, le sous-ensemble de commande 6 est un système à engrenage dont un premier mode de réalisation possible est illustré par la figure 2. Une roue partiellement dentée 21 est entraînée en rotation par un système à mouvement rotatif, un programmateur ou une minuterie électromécanique par exemple. La roue 21 est par exemple réalisée à partir d'une roue à denture extérieure ou intérieure complète élaborée selon les règles connues de construction des engrenages et sur laquelle ne subsistent que certaines dents 22 à des positions prédéterminées. Le reste de la roue présente au moins une première portion de circonférence 23 correspondant à la tête des dents 22, c'est à dire au diamètre de tête des dents 22. Un pignon 24 est susceptible d'être entraîné en rotation par la roue partiellement dentée 21. La figure 3 illustre un exemple de réalisation du pignon 24. Ce dernier possède alternativement une dent 24' de largeur dentée dite normale e1 et une dent 24" de largeur réduite e2 , la largeur réduite étant inférieure à la largeur normale. Le pignon est réalisé de façon qu'il puisse s'engrener correctement avec la roue partiellement dentée. Le pignon 24 est en position stable, bloqué en rotation, lorsque deux de ses dents 24' de largeur normale e1 sont tangentes à la première circonférence 23 de la roue 21, comme l'illustre la figure 4. La dent 24" de largeur réduite n'entre pas en contact avec la première circonférence 23 pour que la roue partiellement dentée 21 puisse tourner sans entraîner le pignon 24. Ce dernier est cependant entraîné en rotation lorsque les dents 22 de la roue dentée 21 s'engrènent avec les dents 24', 24" du pignon 24, les dents 22 de la roue 21 ayant une largeur suffisante pour entrer en contact avec la dent 24" de largeur réduite. Une deuxième portion de circonférence 25 représentée sur les figures 2 et 4 définit par exemple une ou plusieurs zones supplémentaires de la roue 21 où ni les dents 24" de largeur réduite du pignon 24 ni les dents 24' de largeur normale du pignon 24 ne sont en contact avec la roue 21, ce qui autorise alors la libre rotation du pignon 24. Dans le cas par exemple où la denture partielle 22 de la roue 21 est extérieure, la deuxième circonférence 25 a un diamètre inférieur à la première circonférence 23 ou au diamètre de pied de la denture partielle 22. Des moyens pour lier la position du pignon 24 au conduit d'alimentation d'eau 3 sont par exemple constitués du câble 5 précité et d'une roue à gorge 26 entraînée en rotation par le pignon 24. La roue à gorge 26 assure l'enroulement du câble 5. Elle comporte par exemple une zone permettant la fixation de ce dernier. La roue à gorge 26 peut être intégrée au pignon 24. Le pignon 24 intégrant la roue à gorge 26 est par exemple une pièce en plastique moulée. La roue dentée 21 est aussi par exemple une pièce en plastique moulée. Dans le cas où la roue à gorge 26 est dissociée du pignon 24, elle peut être assemblée sur ce dernier et permettre notamment le réglage de la course du câble 5. Le pignon 24 étant en position stable prédéfinie, le glissement de la roue à gorge 26 par rapport au pignon 24 permet par exemple le réglage du câble 5 en assurant sa tension par appui sur la gaine 7, les deux éléments roue à gorge 26 et pignon 24 étant munis d'un système à crans anti-retour. Dans le cas d'utilisation d'arrêts 9, 10 de gaine, le réglage du câble 5 peut être obtenu en jouant par exemple sur la position de ces arrêts. Le sous-ensemble de commande 6 constitué du système d'engrenage précédemment décrit, relié au conduit d'alimentation 3 par le câble 5 permet par exemple l'alimentation en eau des compartiments de détergent 1 d'une machine à laver comme détaillé ci-après, le système à mouvement rotatif étant par exemple un programmateur électromécanique déroulant le cycle de lavage de la machine. En début de cycle de lavage, le pignon 24 est en position stable prédéterminée et bloquée en rotation. Lors du déroulement du cycle, c'est-à-dire lors de l'entraînement de la roue partiellement dentée 21 par le programmateur de la machine, celle-ci entraîne séquentiellement le pignon 24 solidaire de la roue à gorge 26. Chaque rotation du pignon 24 correspond à un enroulement prédéterminé du câble 5 sur la roue à gorge 26 et à un changement de position du conduit d'alimentation 3. Sur la figure 1, le mouvement de ce dernier est suggéré comme étant rotatif autour d'un axe 4, cependant il pourrait par exemple suivre un déplacement linéaire ou tout autre type de déplacement. L'alimentation successive de chaque compartiment est réalisée à chaque déplacement du pignon 24 et donc du conduit d'alimentation 3. Le retour de ce dernier dans sa position initiale s'effectue par exemple lors de la libre rotation du pignon 24 et grâce par exemple au système élastique 8 qui exerce une tension permanente sur le câble 5. Ce dernier se déroule alors de la roue à gorge 26. L'exemple de réalisation du dispositif selon l'invention précédemment décrit ne permet que l'alimentation successive des compartiments de détergents dans un ordre déterminé sans possibilité de retour en arrière. Cela empêche notamment d'autoriser une deuxième fois l'alimentation d'un compartiment qui a déjà été alimenté, par exemple pour le nettoyage de celui-ci, sans repasser par l'initialisation du système. Cela est satisfaisant pour des programmations simples. Cependant, pour l'obtention de programmations plus complexes, augmentant par exemple les performances de lavage, le dispositif selon l'invention peut être complété. La figure 5 illustre à cet effet un autre mode de réalisation possible d'un dispositif selon l'invention et notamment de la roue partiellement dentée 21. A la première denture partielle 22, extérieure par exemple, est ajoutée une deuxième denture partielle 51, intérieure par exemple. Cette deuxième denture partielle 51 ne laisse subsister que certaines dents prédéterminées, ces dents s'engrenant avec le pignon 24 situé entre la première denture partielle 22 et cette deuxième denture partielle 51. Le pignon 24 peut alors être entraîné soit par la première denture partielle 22, soit par la deuxième denture partielle 51, la première denture partielle 22 entraînant le pignon 24 dans un sens et la deuxième denture partielle entraînant le pignon 24 dans l'autre sens réalisant ainsi un enroulement ou un déroulement prédéterminé du câble 5 sur la roue à gorge 26. Appliqué à la commande de la position du conduit d'alimentation 3, cela permet notamment à celui-ci des retours en arrière et donc d'alimenter des compartiments de détergent ayant déjà été alimentés. Comme pour la première denture partielle , une circonférence 52 correspondant à la tête des dents de la deuxième denture partielle peut être prévue pour bloquer le pignon 24. Des zones 53 peuvent par exemple être ménagées entre les deux dentures partielles pour permettre la libre rotation du pignon 24. Toutefois, lors de l'utilisation du bouton de commande du programmateur d'une machine à laver par exemple, le fait de tourner celui-ci manuellement et rapidement, lors de manipulations intempestives par exemple, peut occasionner un dérèglement ou un coincement du pignon 24. Plus précisément, un incident est susceptible de se produire uniquement en fin de zone de réinitialisation ou de libre rotation 53 du pignon, les moyens élastiques 8 n'ayant pas le temps de repositionner correctement le pignon 24 en son état initial de départ du cycle, cela notamment à cause de la rapidité de franchissement de la zone 53 de libre rotation du pignon 24. Pour éviter cet éventuel inconvénient, les zones de libre rotation 53 du pignon 24 peuvent être par exemple supprimées. Le pignon 24 est alors soit dans une position stable, soit entraîné séquentiellement en rotation par la première 22 ou deuxième denture 51. La configuration de la roue dentée peut être telle qu'elle permet par exemple l'enchaînement de plusieurs cycles différents d'alimentation de compartiments de détergents dans le cas d'application à des machines à laver. La roue partiellement dentée 21 et le pignon 24 peuvent être par exemple intégrés à un programmateur ou à un système à minuterie. Le câble 5 et la roue à gorge 26 liant la position de l'organe à commander, un conduit d'alimentation de compartiments de détergents de machine à laver par exemple, au pignon 24 peut être remplacé par un système de biellettes par exemple, ou par un autre moyen de liaison transformant un déplacement rotatif en déplacement linéaire, ou tout autre type de déplacement. L'utilisation du dispositif selon l'invention a été donné à titre d'exemple à l'alimentation des compartiments de détergents d'une machine à laver le linge ou la vaisselle. Cependant le dispositif peut être utilisé dans d'autres applications notamment de robotique ou de domotique et plus généralement à tout système dont une position ou un mouvement dépend, de façon programmée par exemple, de la position ou du mouvement d'un système rotatif, un programmateur rotatif par exemple. Dans une application multifonctions par exemple, le dispositif selon l'invention peut comporter plusieurs roues partiellement dentées 21 superposées et entraînées par un même système à mouvement rotatif, un programmateur par exemple, les roues partiellement dentées entraînant chacune un pignon 24 commandant la position ou le mouvement d'un organe, les pignons étant eux-mêmes superposés. Une même roue dentée peut aussi entrainer par exemple plusieurs pigons. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour commander la position d'un organe (3) en fonction de la position d'un système à mouvement rotatif, caractérisé en ce qu'il comporte au moins: - une roue (21) entraînée en rotation par le système à mouvement rotatif ayant au moins une première denture partielle (22) dont les dents ont une situation prédéterminée, les secteurs non dentés ayant une première portion de circonférence (23) correspondant à la tête des dents (22) de la roue (21), - un pignon (24) possédant alternativement une dent (24') ayant une largeur normale (t1) et une dent (24") ayant une largeur réduite (e2), ces dents (24', 24") s'engrenant dans la première denture partielle (22), - des moyens (5, 26) de liaison de la position de l'organe (3) à la position du pignon (24), le pignon (24) se trouvant en position bloquée lorsque deux de ses dents (24') de largeur normale (e1) sont tangentes à la première circonférence (23), la dent (24") de largeur réduite (e2) située entre les deux dents (24') précitées n'entrant pas en contact avec la première circonférence (23) pour que la roue (21) puisse tourner sans entraîner le pignon (24), le pignon (24) étant entraîné en rotation lorsque les dents (22) de la roue (21) s'engrènent avec ses dents (24', 24"). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison (5, 26) sont constitués d'une roue à gorge (26) et d'un câble (5) fixé à l'une de ses extrémités sur cette dernière et s'enroulant dans sa gorge, l'autre extrémité du câble étant reliée à l'organe (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre extrémité du câble (5) est en outre reliée à des moyens élastiques de rappel (8). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les secteurs non dentés de la roue (21) possèdent une deuxième portion de circonférence (25) qui n'est en contact ni avec les dents (24') de largeur normale ni avec les dents (24") de largeur réduite du pignon (24), ce qui autorise la libre rotation du pignon (24). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la roue (21) comporte une deuxième denture partielle (51) dont les dents ont une situation prédéterminée, le pignon (24) étant situé entre la première denture partielle (22) et la deuxième denture partielle (51), le pignon étant entraîné dans un sens par la première denture partielle (22) et étant entraîné dans le sens inverse par la deuxième denture partielle (51). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système à mouvement rotatif est un programmateur électromécanique. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la roue (21) à denture partielle et le pignon (24) sont intégrés dans le programmateur. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs roues (21) superposées entraînant chacune un pignon (24) lui-même relié à un organe. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe (3) est un conduit d'alimentation des compartiments de détergents (1) d'une machine à laver (2), chaque rotation du pignon (24) correspondant à un déplacement du conduit d'alimentation (3), celui-ci étant successivement positionné au dessus des différents compartiments.