Brevet FR2727302A1 — publié le 19960531

La présente invention se rapporte aux mécanismes de charnière et ressort de rappel pour l'ouverture de la porte abattable d'une machine à laver la vaisselle ménager. Sont connus des mécanismes comportant une charnière et un ressort de rappel pour l'ouverture de la porte abattable des machines à laver la vaisselle où la charnière inclut le pivot de rotation de la porte, ainsi que divers leviers ou bras articulés autour de ce pivot, et où le ressort compense au moyen d'au moins un de ces leviers la force exercée par le poids de la porte, permettant ainsi à celle d'atteindre une position entrouverte désirée par l'utilisateur, mais avec l'inconve- nient qu'en effectuant le parcours angulaire de la porte - de zéro degrés, ou position de fermeture, à quatre-vingt-dix degrés, ou position d'ouverture maximale autour d'un pivot de la charnière, la porte se déplace angulairement vers le bas en raison de l'action de son poids variable, ou vers le haut suite à l'action du ressort, jusqu'à ce qu'elle atteigne un angle d'ouverture déterminé et fixe pour chaque porte, et qui correspond à une seule position d'équilibre où les moments de ces deux forces sont égaux. La charnière de FR-2 556 580 comprend un levier support de charnière relié au bâti de l'appareil, et un levier rotatif de charnière fixé à la porte. Ces deux leviers sont articulés et l'un d'entre eux est muni d'un ergot qui se déplace à l'intérieur d'une fente de l'autre. Le pivot de rotation de la porte fait partie du bâti. Le mécanisme d'ouverture de DE-4 013 571 comprend un ressort de rappel dont l'action contrebalance celle du poids de la porte. Ce ressort est suspendu au bâti par l'une de ses extrémités et par l'autre est rattaché à l'un des nombreux points de fixation de la charnière, ces points de fixation étant situés à des distances variables du pivot de la porte. En fonction du centre de gravité de la porte, on sélectionne l'un de ces points de fixation de façon que les courbes caractéristiques des moments des deux forces, celle de la porte et celle du ressort, coïncident en un point intermédiaire de l'angle droit que parcourt la porte; cette position correspond alors à l'unique position d'équilibre possible. L'objet de l'invention est un mécanisme qui comprend une charnière articulée et un ressort de rappel pour l'ouverture de la porte abattable d'une machine à laver la vaisselle ménager, tournant sur un pivot faisant partie de la charnière, de façon que, quel que soit l'angle d'ouverture, compris entre zéro et quatre-vingt-dix degrés, que l'utilisateur désire laisser à la fin du processus de lavage, la porte reste en équilibre stable dans cette même position grâce à la neutralisation des actions, d'une part, du poids de la porte qui tend à augmenter I'ouverture et, d'autre part, du ressort qui, par traction, entraine la fermeture de la porte. Les actions de ces deux forces correspondent à leurs moments respectifs, de directions opposées, appliqués sur le pivot de la porte, et dont les amplitudes doivent être égales quelle que soit la position ou l'angle d'ouverture de la porte. Le poids de la porte de tout appareil est constant; I'allongement initial du ressort de rappel est ajusté par l'installateur de la machine en fonction du type de la porte; l'allongement réel du ressort ainsi que la position du centre de gravité de la porte par rapport au pivot varient suivant l'angle d'ouverture.Afin d'obtenir le rapprochement des courbes caractéristiques des deux moments sur tout le parcours angulaire de la porte, on a incorporé dans le mécanisme objet de l'invention une came ainsi qu'une bande ressort placée entourant le profil de la came et reliée au ressort, et qui, lors de la rotation de la porte, fait varier l'amplitude de la force du ressort et sa distance avec le pivot dans le même sens et proportionnellement à la variation de distance entre la verticale du poids et le pivot. A cette fin, le mécanisme d'ouverture de porte abattable objet de l'invention comprend: - une charnière articulée place de chaque côté de la porte comprenant deux parties, la première ou plaque support de charnière fixée au bâti de l'appareil et dépassant horizontalement sur la face avant de ce bâti, et la seconde, ou partie tournante de la charnière fixée à la porte et qui tourne avec celle autour d'un pivot appartenant à la plaque support de charnière, - une came au profil arqué, mais non circulaire, appartenant à la partie tournante de la charnière qui s'accouple avec le pivot pour tourner autour de celui-ci et qui présente une fente allongée en forme d'arc circulaire, dans laquelle se déplace un ergot appartenant à la plaque support de charnière, qui guide la rotation de la came et fait office de butée dans les positions extrêmes d'ouverture de la porte, - un ressort de rappel, d'axe vertical, qui a un effet de rétention de la porte et dont l'extrémité supérieure est reliée au bâti par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage de l'allongement initial, - une bande ressort qui entoure le profil de la came, fixée par l'une de ses extrémités au ressort de rappel, et par l'autre accrochée à un point de fixation situé à l'extrémité du profil de la came, ce qui lui permet de transmettre, vers l'un des sens l'action du ressort de rappel sur la came, et dans l'autre la force exercée par l'utilisateur sur le ressort lors de l'ouverture de la porte, provoquant ainsi son allongement, - une pièce de freinage, liée à la plaque support de charnière, qui tend la bande ressort par pression de celle-ci contre la surface supérieure de la plaque support et à la fois guide le déplacement de la bande ressort et compense l'écart existant entre les courbes des moments des deux forces, - une pièce-guide emboîtée sur le bord profilé de la came qui a une rainure pour loger et guider la bande ressort. La figure 1 est une vue latérale du mécanisme d'ouverture de porteobjet de l'invention placé entre le bâti de la machine et la porte, celle-ci étant en position d'ouverture maximale. La figure 2 est une vue latérale du mécanisme d'ouverture de la porte de la figure 1 lorsque celle-ci est fermée. La figure 3 est une section transversale de la charnière suivant le plan I-I de la figure 1. La figure 4 est le diagramme des courbes caractéristiques des moments du poids de la porte et du ressort de rappel en fonction de l'angle d'ouverture de la porte, et de leur écart. En référence aux figures 1 et 4, une réalisation de l'invention est le mécanisme d'ouverture de la porte 2, elle-même liée au bâti vertical 3 d'une machine. Ce mécanisme comprend: la charnière 1 qui permet la rotation de la porte 2 autour du pivot 7, le ressort 10 de rappel qui contrebalance le poids de la porte 2 et de la vaisselle, le dispositif 11 de fixation et de réglage de l'allongement initial du ressort 10, la bande ressort 9 par l'intermédiaire de laquelle le ressort 10 de rappel exerce une force de rétention sur la porte 2, la pièce de freinage 15 qui, en tendant la bande ressort 9, la maintient contre la charnière 1, et la pièce moulée 13 en plastique qui guide la bande ressort 9. La charnière 1 permet la rotation de la porte à partir de sa position de fermeture, équivalente à un angle de zéro degré, comme le montre la figure 2, jusqu'à sa position d'ouverture totale, dans une position horizontale où la porte fait un angle de quatre-vingt-dix degrés avec le bâti 3, comme le montre la figure 1. La charnière comprend la partie fixe ou plaque support 4, reliée au bâti 3 duquel elle dépasse horizontalement, et qui incorpore l'ergot de guidage 14 et le pivot 7 et, d'autre part, la partie rotative 5, 6, rattachée à la porte 2, qui comporte le levier 5 droit, solidaire de la porte, et la came 6 en forme de secteur circulaire au sommet de laquelle s'accouple le pivot 7. Les deux parties de la charnière 1, la plaque support 4 et la came 6 sont en tôle plane, l'ergot 14 est une saillie située à l'extrémité de la plaque support 4, dans sa partie supérieure, alors que le pivot 7 se trouve dans sa partie inférieure, tous deux placés sur une même ligne verticale. La came 6 présente une fente 8 de guidage en forme d'arc circulaire d'une amplitude de quatre-vingt-dix degrés, dans laquelle s'emboîte l'ergot 14, et le profil 60 de came formé d'une section arquée et d'une section droite 60', cette dernière étant parallèle à la porte. La plaque support 4 guide le mouvement rotatif de la came 6 par l'intermédiaire du pivot 7 et de l'ergot 14, de façon que, lorsque la porte est en position de fermeture, la came 6 chevauche totalement le support 4, L'ergot 14 étant alors situé à l'extrémité de la fente 8 la plus proche de la porte, et le chevauchement diminue au fur et à mesure que la porte s'ouvre. Le ressort 10, dont l'axe central est pratiquement vertical et parallèle au bâti 3, est rattaché, par son extrémité superieure, au bâti 3 à travers un dispositif 11 de réglage de l'allongement du ressort, tandis que la bande ressort 9 est emboîtée dans son extrémité inférieure. L'extrémité opposée de la bande ressort 9 est accrochée à un point de fixation 18 situé à l'extrémité de la section arquée du profil 6 de la came. La pièce 16, en plastique, cannelée de façon à guider la bande ressort 9 lors de son déplacement, est emboîtée sur le profil 60 de la came. La section finale de la bande ressort 9, proche du point de fixation 18, est en contact avec une partie du profil 60 de la came. Ce contact est plus ou moins étendu suivant l'angle 16 d'ouverture de la porte. ll est ponctuel lorsque la porte est en position de fermeture et concerne pratiquement la totalité du profil 60 de la came lorsque la porte est en position d'ouverture à quatre-vingt-dix degrés. G étant la position du centre de gravité de la porte 2 lorsque celle est en position d'ouverture totale, son poids exerce une force Fg appliquée sur le point G. Lorsque la porte est fermée, son centre de gravité occupe une position G', proche de l'axe vertical 17 qui passe par le pivot 7. Le parcours angulaire 16 de la porte est compris entre les positions G et G'. La valeur Nm du moment du poids Fg se calcule à partir de l'équation suivante : Mg = Fg x L, où "Mg" est le moment et "L" le bras ou distance entre la ligne de Fg et l'axe 17. La force de traction du ressort 10 est transmise par l'intermédiaire de la bande ressort 9 qui tire sur le point de fixation 18 pour s'opposer au poids Fg avec la coopération de la pièce de freinage 15, laquelle maintient alors le contact entre la bande ressort 9 et le profil 60 de la came. Sur la porte 2, une force Fr, de direction opposée, est appliquée en un point R du profil 60 de la came. L'amplitude de cette force est proportionnelle à l'allongement réel du ressort 10, et de direction tangentielle au profil 60, variable suivant l'angle 16 d'ouverture de la porte, I'amplitude de Fr augmentant au fur et à mesure que la porte s'ouvre. La valeur Nm du moment de la force Fr se calcule à partir de l'équation suivante : Mr = Fr.d, où "Mr" est le moment et "d" le bras ou distance perpendiculaire entre la ligne de Fr et le pivot 7. La porte 2 se maintient en position d'équilibre stable quel que soit son degré d'ouverture, compris entre zéro et quatre-vingt-dix degrés, car la condition Mg = Mr est remplie, c'est-à-dire que les deux forces opposées exercent des actions égales. De cette façon, d'une part le bras "L" augmente en fonction de l'augmentation de l'angle 16 d'ouverture et, d'autre part, l'amplitude de la force Fr ainsi que le bras "d" augmentent également en raison de l'allongement du ressort 10. L'augmentation des valeurs de la force Fr et du bras "d" est due au déplacement du point "R" sur le profil 60 de la came. Le profil 60 de la came est configuré de façon que, quelle que soit la position du parcours 16 dans laquelle l'utilisateur laisse la porte 2, celle-ci se maintient en position d'équilibre, car la courbe caractéristique 20 du moment Mg et la courbe caractéristique 21 du moment Mr, toutes deux représentées sur la figure 4, et, bien qu'elles se croisent en un point P situé approximativement à une valeur de quarante degrés, s'approchent sur tout le parcours angulaire 16 de la porte, I'une de l'autre, le petit écart 22 existant de chaque côté de P se trouvant compensé par la pièce de freinage 15. REVENDICATIONS 1 - Mécanisme d'ouverture de la porte d'une machine à laver la vaisselle ménager du type à porte (2) frontale abattable, autour d'un pivot (7), suivant un parcours (16) angulaire atteignant un angle de quatre-vingt-dix degrés dans la position maximale d'ouverture, et comportant, de chaque côté de la porte (2), une charnière (1), un ressort (10) de rappel suspendu du bâti (3) par l'intermédiaire d'un dispositif (11) de réglage préalable de son allongement, qui exerce une force (Fr) de rétention s'opposant au poids (Fg) de la porte (2), force variable en fonction de l'angle (16) d'ouverture de celle-ci, la charnière (1) comprenant une plaque support (4) fixée au bâti (3) duquel elle dépasse horizontalement, ledit pivot (7), un ergot (14) et une partie pivotante (5, 6) fixée à la porte (2) et munie d'une fente (8) circulaire guidant l'ergot (14) de la plaque support (4), caractérisé par le fait que - la partie pivotante (5, 6) de la charnière (1) comporte une came (6) plane en forme de secteur circulaire qui chevauche partiellement la plaque support (4) et est reliée au pivot (7) de la porte (2), le profil (60) de la came étant arqué, mais non circulaire, et les extrémités de cet arc étant situées à différentes distances (d) du pivot (7); - ladite plaque support (4) de charnière (1) incorpore l'ergot (14) et le pivot (6), tous les deux situés sur une même ligne verticale. une bande ressort (9) rattachée par l'une de ses extrémités au ressort (10), entourant ensuite une partie du profil (60) de la came, et fixée par son autre extrémité à un point de fixation (18) situé à l'extrémité du profil (60) éloignée du pivot (7) de ladite bande ressort (9) transmettant à la porte (2), par l'inter médiaire d'une pièce de freinage (15), la composante Fr de la force dc traction du ressort (10) en permettant ainsi de contrebalancer le poids (Fg) de la porte dont l'amplitude Fr est déterminée par la position de son point (R) d'application sur le profil (60) de la came, point (R) qui est situé à une distance (d) du pivot (7), variable suivant l'angle (16) d'ouverture, - ladite pièce de freinage (15) étant en appui sur la plaque support (4), tendant la bande ressort (9) et la pressant contre la plaque support (4) pour son glissement entre eux lors de l'ouverture et la fermeture de la porte. 2 - Mécanisme d'ouverture de porte suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la bande ressort (9) est guidée par une pièce dc guidage (13) lors de son déplacement sur le profil (60) de la came, munie d'une cannelure où est logée la bande ressort et emboîtée sur le bord de la came (6) de façon que la bande ressort chevauche la came (6) sur une longueur du profil (60) dépendant de l'angle (16) d'ouverture de la porte. 3 - Mécanisme d'ouverture de porte suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que, dû à la forme du profil (60) de la came (6) et à l'accouplement de celle-ci avec la plaque support (4) par l'intermédiaire de l'ergot (14), de la fente (8), de la came et du pivot (7), les courbes caractéristiques des moments (Nm) des forces (Fg, Fr) de directions opposées exercées par le poids de la porte et par le ressort de rappel (10) en fonction de l'angle (16) de l'ouverture se sont rapprochées sur tout leur parcours, de façon telle que l'accouplement entraîne le maintien de la porte stabilisée, quel que soit l'angle (16) d'ouverture dans la position de la porte laissée par l'utilisateur.