Brevet FR2736943A1 — publié le 19970124

La présente invention se rapporte à un procédé de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative mue par un moteur universel, en particulier du tambour d'une machine à laver à chargement par le dessus, et à un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Dans une machine à laver le linge à chargement par le dessus, il est préférable qu'à tout moment d'un cycle de fonctionnement, en particulier en fin de cycle de traitement, en général après le dernier essorage ou après séchage, le tambour s'arrête de telle façcon que son portillon soit juste en face de l'ouverture supérieure de la machine, afin que l'utilisateur puisse retirer le linge ou en ajouter sans avoir à tourner le tambour à la main. On connaît des dispositifs de positionnement de tambour à moteur asynchrone, mais ces dispositifs ne peuvent pas être utilisés avec un moteur de type dit universel, qui équipe généralement les lave-linge actuels. On connaît par ailleurs des dispositifs de positionnement fonctionnant avec un moteur universel, ces dispositifs comportant soit des moyens de blocage mécanique du tambour, soit des capteurs à effet Hall. Ces solutions sont trop onéreuses pour pouvoir être mises en oeuvre dans des lave-linge fabriqués en grande série. La présente invention a pour objet un procédé de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative, entraînée en rotation par un moteur universel, en particulier du tambour d'un lave-linge à chargement par le dessus, permettant d'arrêter ce tambour de façon que son portillon s'arrête face à l'ouverture supérieure de la machine (celle par laquelle on introduit le linge et on le sort) dans pratiquement tous les cas d'utilisation, le plus rapidement possible. La présente invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé, dispositif qui soit le moins onéreux possible. Le procédé conforme à l'invention consiste à repérer le point d'arrêt de la pièce rotative à l'aide d'un capteur à sortie électrique, et dès le début de la phase d'arrêt du moteur de la pièce, à couper son alimentation et à lui envoyer des impulsions de courant contrôlées, sensiblement régulièrement espacées, de durées croissantes jusqu'à détection du passage au point d'arrêt, puis à inverser le sens de rotation si la pièce ne s'est pas arrêtée à la position recherchée et à lui envoyer d'autres impulsions de courant sensiblement régulièrement espacées, de durées croissantes, et ainsi de suite jusqu'à l'arrêt à la position recherchée. Si, au bout d'un laps de temps déterminé après le début de la phase d'arrêt, on n'obtient pas l'arrêt à la position recherchée, on commande une deuxième phase de positionnement qui applique au moteur une autre série d'impulsions de durées croissantes, avec éventuellement changement de sens de rotation à chaque passage par la position recherchée, et on arrête l'envoi de ces impulsions lorsque la pièce est au plus près possible de la position recherchée, ou bien lorsque cette pièce passe pour la première fois de cette deuxième phase par la position recherchée. Le dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention appliqué à une machine comportant une pièce rotative entraînée en rotation par un moteur universel, comprend un capteur de position ou de présence dont une première partie est fixée sur la pièce rotative et la deuxième sur le support de la pièce rotative, face à la première partie lorsque la pièce rotative est dans la position d'arrêt recherchée, un circuit de traitement relié à l'une des parties du capteur, et un dispositif de commande du moteur, relié au capteur et comprenant des circuits de production d'impulsions de courant à durée variable. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue schématique simplifiée d'un lave-linge conforme à l'invention; la figure 2 est un exemple de chronogramme de signaux relevés dans la machine de la figure 1, dans des conditions normales, - la figure 3 est un autre exemple de chronogramme de signaux relevés dans la machine de la figure 1 en présence crd'un fort balourd de linge dans cette machine. La présente invention est décrite ci-dessous en référence à un lavelinge, mais il est bien entendu qu'elle peut être mise en oeuvre dans d'autres types de machines ou d'équipements nécessitant un positionnement précis à l'arrêt de pièces entraînées en rotation, par exemple un sèche-linge à tambour à chargement par le dessus. Sur la figure 1, on a uniquement représenté les parties du lave- linge nécessaires à la compréhension de l'invention, à savoir la poulie I du tambour de la machine, son moteur d'entraTnement universel 2, et la courroie 3 qui les relie. On fixe sur la poulie 1, près de son bord, un aimant 4, et on fixe sur le bâti de la machine un interrupteur à lame souple 5, de façon qu'il se trouve juste face à l'aimant 4 et le plus près possible de celui- ci lorsque le portillon du tambour portant la poulie 1 est juste en face de l'ouverture supérieure du lave-linge. L'interrupteur 5 est relié à une entrée d'un microprocesseur 6. Ce microprocesseur est soit celui équipant la machine, lorsque tel est le cas, soit un processeur dédié à la fonction de positionnement du tambour. Le microprocesseur 6 est relié à un circuit 7 de commande du moteur 2. Ce circuit 7 est un circuit de puissance qui commande, de façon connue en soi, sous le contrôle du microprocesseur de la machine, lorsqu'il existe, ou d'un programmateur électromécanique, les différents régimes du moteur (marche, arrêt, inversion de sens de rotation et différentes vitesses). Pour les besoins de l'invention, le microprocesseur 6 contrôle également le circuit 7 en lui faisant envoyer au moteur 2 des impulsions de courant à largeur variable, de la façon décrite ci-dessous. En référence à la figure 2, supposons qu'à un instant to le programme du microprocesseur 6 débute la phase de positionnement du tambour, par exemple après le dernier essorage du linge contenu dans ce tambour. Supposons qu'à cet instant to le tambour se soit arrêté de façon que l'aimant 4 soit loin de l'interrupteur 5. Cet interrupteur 5 est donc ouvert. Le microprocesseur 6 passe à un premier sous-programme qui commande alors l'envoi par le circuit 7 d'impulsions contrôlées (permettant une régulation de vitesse) au moteur 2. La première de ces impulsions est référencée Il. La durée de cette impulsion Il est par exemple de 200 ms environ, et elle fait tourner le moteur 2 d'un certain angle. Supposons qu'après 11, I'aimant 4 soit encore éloigné de l'interrupteur 5. Au bout d'un laps de temps d'environ 1s après 11, suffisant pour permettre au tambour de se stabiliser à l'arrêt, le microprocesseur 6 commande l'envoi à l'instant tl par le circuit 7 d'une deuxième impulsion 12 de durée 200 + 200 = 400 ms environ. Supposons qu'à la suite de 12 le tambour se stabilise à l'arrêt sans que l'aimant 4 ne passe devant l'interrupteur 5. Au bout d'un laps de temps d'environ 1s après 12, le microprocesseur 6 commande, à l'instant t2, l'envoi d'une troisième impulsion 13 au moteur 2. La progression des durées des impulsions étant arithmétique, de raison 200 ms environ, la durée de 13 est donc de 400 + 200 = 600 ms environ. Supposons que peu après l'envoi de 13 l'aimant 4 passe devant l'interrupteur 5 à l'instant t3, mais que l'inertie de I'ensemble moteur + tambour entraîne ce dernier un peu au-delà de la position angulaire d'arrêt recherchée. La fermeture passagère de l'interrupteur 5, prise en compte par le microprocesseur 6, le fait passer à un deuxième sous-programme qui commande l'inversion du sens de rotation du moteur 2 et l'envoi, environ 2 secondes après t3, à l'instant t4, d'une impulsion 14 d'une durée d'environ ms. On suppose que peu de temps après t4, à l'instant t5, lorsque le tambour se stabilise à l'arrêt, l'aimant 4 est en face de l'interrupteur 5 qui se ferme définitivement. Dans ce cas, le microprocesseur 6 met fin au programme de positionnement, et peut avantageusement signaler ce fait en commandant l'allumage d'un voyant approprié. Si, après 14, I'aimant 4 n'arrive pas jusqu'à l'interrupteur 5, le microprocesseur 6 commande l'envoi d'une autre impulsion, similaire à 12, et ainsi de suite jusqu'à la fermeture de l'interrupteur 5. Si cette fermeture est définitive, le programme de positionnement s'arrête. Sinon, ledit premier sous-programme est appelé à nouveau, et ainsi de suite. Pour que le microprocesseur puisse facilement détecter le passage de l'aimant 4 devant l'interrupteur 5, il faut que la vitesse de rotation du tambour soit relativement basse (par exemple inférieure à t/mn), afin que l'impulsion produite par la fermeture transitoire de l'interrupteur au passage de l'aimant ait une largeur suffisante pour être prise en compte par les circuits électroniques du microprocesseur. Si le linge contenu dans le tambour y est mal réparti et présente un balourd élevé, le programme de positionnement peut mettre un temps élevé à arrêter le tambour à la bonne position angulaire, ou même ne pas y arriver. Pour éviter ceci, l'invention prévoit, selon un aspect avantageux, de limiter, par exemple à une minute environ, la phase de recherche. Au bout de ce laps de temps, si le positionnement recherché n'est pas obtenu, on peut soit arrêter momentanément le programme de positionnement décrit ci- dessus et commander une courte phase de re-répartition de linge dans le tambour (quelques rotations lentes alternées suivies d'une courte rotation à vitesse élevée, par exemple) et commander aussitôt une seconde phase de répartition, similaire à la première, soit passer aussitôt à une seconde phase de répartition, et se contenter en cas de deuxième échec, d'un positionnement approximatif, c'est-à-dire un arrêt à + 10 environ de la position recherchée. Dans cette limite angulaire, l'utilisateur peut apercevoir le portillon du tambour à travers l'ouverture supérieure de la machine, et tourner à la main le tambour pour l'amener à la position désirée. Un tel cas est illustré en figure 3 o, à la fin de la première phase de positionnement P1, d'une durée d'environ une minute, se terminant à l'instant T'1, la position désirée n'est pas obtenue. Aussitôt après commence la phase suivante P2. A l'instant '12, l'interrupteur S se ferme transitoirement, c'est-à-dire que le tambour dépasse légèrement le point d'arrêt désiré. Le programme de positionnement est aussitôt arrêté, car il y a alors de fortes probabilités que le tambour ait dépassé de peu le point d'arrêt désiré. REVENDICATIONS 1- Procédé de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative (1), entraînée en rotation par un moteur universel (2), caractérisé en ce qu'il consiste à repérer le point d'arrêt de la pièce rotative à l'aide d'un capteur (4,5), à sortie électrique, et dès le début de la phase crd'arrêt du moteur de la pièce, à couper son alimentation et à lui envoyer des impulsions de courant contrôlées (11, 12, 13) sensiblement régulièrement espacées, de durées croissantes jusqu'à détection du passage au point d'arrêt, puis à inverser le sens de rotation si la pièce ne s'est pas arrêtée à la position recherchée et à lui envoyer d'autres impulsions de courant sensiblement régulièrement espacées (14), de durées croissantes, et ainsi de suite jusqu'à l'arrêt à la position recherchée. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si, au bout d'un laps de temps déterminé après le début de la phase d'arrêt, on n'obtient pas l'arrêt à la position recherchée, on commande une deuxième phase de positionnement qui applique au moteur une autre série d'impulsions contrôlées de durées croissantes, et on arrête l'envoi de ces impulsions lorsque la pièce passe par la position recherchée. 3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si, au bout d'un laps de temps déterminé après le début de la phase d'arrêt, on n'obtient pas l'arrêt à la position recherchée, on commande une deuxième phase de positionnement qui applique au moteur une autre série d'impulsions contrôlées de durées croissantes, avec changement de sens de rotation à chaque passage par la position recherchée, et on arrête l'envoi de ces impulsions lorsque la pièce est au plus près possible de la position recherchée. 4- Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé les impulsions de courant ont des durées respectives d'environ 200 ms, 400 ms, 600 ms,...., selon une progression arithmétique de raison 200 ms. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les impulsions sont espacées d'environ 1 s. 6- Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit laps de temps déterminé est d'environ 1 mn. 7- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première impulsion (14) envoyée après détection du passage par la position d'arrêt recherchée, sans arrêt en cette position, est envoyée environ 2s après cette détection. 8- Procédé selon l'une des revendications 2 à 7 pour l'application à une machine à laver le linge dont la pièce rotative est son tambour, caractérisé en ce que si le linge que renferme son tambour présente un balourd élevé, on procède à une re-répartition du linge avant de commander la deuxième phase de positionnement. 9- Dispositif de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative (1) entraînée en rotation par un moteur universel (2), caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de position ou de présence dont une première partie (4) est fixée sur la pièce rotative et la deuxième (5) sur le support de la pièce rotative, face à la première partie lorsque la pièce rotative est dans la position d'arrêt recherchée, un circuit de traitement (6) relié à l'une des parties du capteur, et un dispositif de commande du moteur (7), relié au capteur et comprenant des circuits de production d'impulsions de courant à durée variable. - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le capteur de position ou de présence comprend un aimant (4) et un interrupteur à lame souple (5). 11- Lave-linge caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de positionnement du tambour selon la revendication 9 ou 10.