Brevet FR2873133A1 — publié le 20060120

L'invention concerne un procédé de détection de l'état des portes du tambour d'une machine à laver ou à sécher le linge à chargement par le dessus, avant le démarrage d'un cycle ou après une demande de pause. Les machines à laver ou à sécher le linge à chargement par le dessus sont équipées d'un tambour tournant horizontalement, comportant, à sa périphérie, une ouverture d'accès munie d'une porte généralement à deux battants rappelés individuellement vers l'extérieur par des ressorts, de façon, qu'en position d'ouverture du tambour pour le chargement et le déchargement, les dites portes viennent en butée contre les parois de la trémie d'accès au tambour solidaire de la cuve, sans que leurs extrémités libres fassent saillie vers l'extérieur et, par conséquent, qu'elles puissent s'opposer à la fermeture de la porte rabattable d'accès à la cuve de la machine. Rien ne s'oppose donc à la mise en rotation du tambour après fermeture de la porte d'accès à la cuve, puisque celle-ci actionne un contact autorisant la mise en fonction de la machine, même lorsque les portes d'accès au tambour sont restées ouvertes. Dans cette situation, un incident se produit inexorablement lors de la mise en marche de la machine, puisque, si l'une des portes du tambour est rabattue vers l'intérieur de celui-ci tout en frottant contre la cuve sous l'effet de son ressort de rappel vers l'extérieur, l'autre se trouve forcée vers l'extérieur dès qu'elle vient en contact avec le bord opposé de la trémie, puis déformée du fait de son entraînement dans l'espace assez réduit laissé par le constructeur entre le tambour et la cuve de la machine. Cette situation s'aggrave, bien sûr, lorsque le tambour a effectué une rotation suffisante pour rendre possible la sortie du linge du dit tambour et le bourrage de celui-ci entre cuve et tambour. On comprend que cet incident peut avoir des conséquences mécaniques graves, pouvant entraîner la mise hors service de la machine, sans parler des dommages provoqués au linge qui s'est trouvé bloqué entre tambour et cuve. Depuis que des machines à laver à tambour tournant à chargement par le dessus équipées de ce système de fermeture du tambour sont apparues sur le marché, les constructeurs de ces machines ont imaginé divers dispositifs mécaniques, électromécaniques, puis électroniques, susceptibles de solutionner ce problème, parmi lesquels on peut citer: le dispositif de sécurité de fermeture décrit dans le brevet français 2 318 261, comportant deux éléments, dont l'un est porté par le dispositif d'accès à la cuve et dont l'autre par la porte du tambour, disposés de telle façon que le premier élément, constitué d'une butée, soit susceptible de s'engager sur le second élément porté par l'extrémité d'un battant de porte de tambour lorsque la dite porte est restée ouverte; - le dispositif de détection de l'état de fermeture du tambour à linge décrit dans le brevet français 2 588 291, consistant à augmenter progressivement la vitesse de rotation du moteur d'entraînement du tambour pendant une durée déterminée, de l'ordre de quelques secondes, à la mise en fonction de la machine, afin d'éviter les chocs brutaux si la porte du tambour est restée ouverte; la vitesse de rotation du tambour étant alors comparée à une valeur de consigne qui provoque l'arrêt du moteur au bout de la durée déterminée, si, à cet instant, la vitesse de rotation du tambour est inférieure à un seuil déterminé. Si les deux dispositifs brièvement décrits ci-dessus permettent de détecter directement ou indirectement le défaut de fermeture des portes du tambour dès l'entraînement en rotation de celui-ci, et de limiter les dégâts résultant d'une telle situation, il en résulte cependant que le premier présente l'inconvénient de laisser le moteur sous tension et de permettre le patinage de la courroie qui le solidarise en rotation avec le tambour: situation qui est encore aggravée lorsque cette anomalie se produit au cours de la phase de lavage ou de rinçage (suite à un arrêt), car le moteur tourne alternativement dans les deux sens, ce qui provoque des chocs répétitifs du battant contre la butée, pouvant entraîner la détérioration de celle-ci et la libération intempestive du dit battant. Le second dispositif, quant à lui, ne s'applique qu'aux machines dans lesquelles la vitesse de rotation du moteur est régulée à l'aide d'un circuit de régulation dit en boucle fermée , qui compare la vitesse de rotation du moteur à une vitesse de consigne, en mémoire dans un microprocesseur, qui fournit un signal d'augmentation de vitesse si la dite vitesse est inférieure à la vitesse de consigne. Par ailleurs, le temps nécessaire à la réduction de la vitesse de rotation du tambour en dessous du seuil prédéterminé est suffisamment élevé pour permettre la détérioration de l'un des battants de porte, pouvant s'accompagner de son blocage total ou partiel entre le tambour et sa cuve. Avarie qui ne peut être réparée, dans ce cas, que par un spécialiste de l'électroménager. Il est connu, par le brevet français 2 784 402, un capteur de position pour panier de machine à laver le linge, comprenant un capteur de champ magnétique pouvant être fixé à l'extérieur de la cuve, près de la poulie d'entraînement du tambour, pouvant délivrer un signal qui réalise une commutation, un aimant permanent fixé à la cuve, du côté opposé au capteur par rapport à la poulie, capable de générer un champ magnétique autour du capteur, et une bande en matériau ferromagnétique, fixée à la poulie de façon à couvrir un arc d'une valeur alpha prédéterminée autour de l'axe de la poulie et à s'étendre entre l'aimant et le capteur, masquant ce dernier du champ généré par l'aimant lorsque le panier est situé dans ce champ magnétique prédéfini de positions angulaires. En fonctionnement, le capteur de champ magnétique indique si le tambour se trouve ou non dans le champ angulaire ci-dessus évoqué ; information qui est exploitée pour arrêter le tambour au terme d'un cycle de fonctionnement, dans une position dans laquelle son ouverture est disposée vers le haut. On comprend que la valeur de l'angle alpha peut être choisie à volonté, en tenant compte qu'un petit angle alpha permet d'arrêter le tambour dans un champ angulaire plus réduit et donc de façon plus précise, avec cependant une stabilité potentielle inférieure de ce positionnement. On reconnaît aussi, sur la machine à laver le linge à moteur électrique universel équipée du système de détection de position du tambour du type de celui décrit dans le brevet français n 2 784 402, un dispositif consistant à permettre le patinage de la courroie d'entraînement de la poulie du tambour sur la poulie du moteur, pour un couple excédant celui correspondant à celui d'entraînement du tambour lors des démarrages ou des inversions de sens, et à introduire une séquence d'une durée de 30 secondes à 34 tr/mn dans un seul sens de rotation, préalablement à un cycle de lavage ou après une pause. En cas d'anomalie, résultant tout particulièrement d'une absence de fermeture des portes de tambour, après démarrage du cycle, le tambour tourne dans un sens à une vitesse de 34 t/mn pendant 30 secondes; pendant cette phase le module surveille le changement d'état du capteur de champ magnétique (connu par le brevet français 2 784 402) : Si il n'y a pas de changement d'état du capteur de champ magnétique du fait d'une absence de rotation de la poulie d'entraînement du tambour et que la vitesse du moteur atteint 200 tlmn (cas où la poulie moteur tourne sur la courroie d'entraînement du tambour) : l'alimentation du moteur est définitivement coupée et une alarme est affichée sur le bandeau de contrôle de la machine. Ce dispositif fonctionne bien avec les rapports poulietambour/pouliemoteur de rapport égal ou supérieur à 18, mais moins bien avec les rapports inférieurs tels que 12, car la poulie-moteur ne patine pas suffisamment sur la courroie pour que la vitesse moteur atteigne 200 t/mn. Les conditions pour déclencher l'alarme n'étant pas remplies, le module conclut à une absence d'anomalie, le moteur ne pouvant alors s'arrêter que par surcharge (ouverture du protecteur thermique), ce qui est détecté par le module qui interrompt alors l'alimentation du moteur. Le module réessaye 4 fois, chaque tentative étant espacée d'une minute. Si le défaut persiste, le module réessaye une dernière fois 20 minutes après. Si l'anomalie est toujours présente, le module arrête le cycle préalable et affiche une alarme sur le bandeau. On comprend que, quelle que soit la situation, ce moyen, assez empirique, s'accompagne d'effets secondaires préjudiciables dans le temps: patinage intempestif de la courroie dû à son usure progressive normale lors des inversions de sens ou au démarrage, du fait de l'inertie du tambour lorsque celui-ci est légèrement en surcharge, qui va générer, de surcroît, des fausses alarmes lors des redémarrages après ouverture du tambour dans le premier cas correspondant au rapport 18, à une réduction de la fiabilité du moteur et à une surconsommation d'énergie électrique dans le second cas. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients présentés par les dispositifs proposés actuellement pour détecter l'état des portes du tambour d'une machine à laver ou à sécher le linge à chargement par le dessus. L'invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à créer un procédé permettant, en utilisant un capteur de position de tambour de machine à laver du genre de celui décrit dans le brevet français 2 784 402 ci-dessus brièvement décrit, de détecter l'état des portes du tambour d'une machine à laver ou à sécher le linge à chargement par le dessus, avant le démarrage d'un cycle de lavage ou de séchage, ou une remise en marche faisant suite à une demande de pause, et, ce, sans exclure la possibilité d'utiliser le même dispositif pour positionner les portes du tambour à l'aplomb de la trémie de chargement, lors de l'arrêt du dit tambour, c'est-à- dire en n'adaptant, pour atteindre ce but, que le programme de fonctionnement de la machine. Le procédé de détection de l'état des portes du tambour d'une machine à laver ou à sécher le linge à chargement par le dessus, avant le démarrage d'un cycle ou après une demande de pause, utilisant un capteur de position de tambour équipant déjà la machine, comprenant un capteur de champ magnétique fixé à la cuve de la machine, près de la poulie d'entraînement du tambour, destiné à délivrer un signal qui réalise une commutation; un aimant permanent, fixé à la cuve du côté opposé au capteur de champ magnétique par rapport à la couronne de la poulie, capable de générer un champ magnétique autour du dit capteur de champ magnétique, et une bande en matériau ferromagnétique fixée sur la face interne de la couronne de la poulie, de façon à couvrir un angle a prédéterminé par rapport à l'axe de la poulie, afin de masquer le champ magnétique généré par l'aimant sur un angle a correspondant à celui couvert par les portes d'accès à l'intérieur du tambour, lorsque les dites portes se trouvent en position haute, à l'aplomb de la trémie de chargement, et à le démasquer sur un angle de 360 - a, se caractérise selon l'invention en ce qu'il consiste à permettre la détection d'un changement d'état du capteur de champ magnétique dans les deux sens de rotation du tambour et à détecter l'état des portes du tambour comme suit: a) mettre sous tension le moteur d'entraînement du tambour pour permettre la rotation de ce dernier dans un sens pendant plusieurs périodes de temps (t) déterminées et espacées d'une seconde. b) déclencher automatiquement le programme de lavage ou de séchage si un changement d'état du capteur de champ magnétique s'effectue au cours de chaque période (t) de l'état précédent (a) du fait de la libre rotation de la poulie d'entraînement du tambour dont les portes ont été normalement fermées, c) si pendant l'une des périodes de temps (t) un changement d'état du capteur de champ magnétique ne s'effectue pas, le moteur d'entraînement du tambour est stoppé et le dit moteur est relancé dans l'autre sens pendant les mêmes périodes de temps (t) qu'à l'étape (a) , d) déclencher automatiquement le programme de lavage ou de séchage si un changement d'état du capteur de champ magnétique s'effectue, e) si aucun changement d'état du capteur de champ magnétique ne s'effectue lors de l'une des périodes de temps (t) du fait d'une absence de rotation de la poulie d'entraînement du tambour, les portes d'accès à celui-ci sont vraisemblablement restées ouvertes, puisque le tambour ne peut être entraîné dans aucun sens, f) Interdire le démarrage ou la poursuite du cycle de lavage ou de séchage et afficher un message d'alarme sur le bandeau de commande et de contrôle de la machine si aucun changement d'état du capteur de champ magnétique n'est constaté au cours de l'étape précédente. Selon un mode d'utilisation préférentiel du procédé selon l'invention, chaque période de temps (t) de mise en rotation du tambour au cours des étapes (a) et (c) est au maximum de trois secondes. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent principalement en ce que la détection de l'état des portes est très rapide et en ce qu'elle constitue une solution économique intéressante, puisqu'elle n'exige qu'une simple adaptation du programme de fonctionnement de la machine. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre du procédé et du dispositif selon l'invention, appliqués à une machine à laver le linge à moteur électrique d'entraînement universel, à détection de la vitesse de rotation de la poulie d'entraînement du tambour par génératrice tachymétrique (tachymoteur), donnée à titre d'exemple non limitatif, au regard du dessin annexé représentant une vue de côté, en coupe partielle, du dispositif capteur de position du tambour utilisé pour appliquer le dit procédé. Ce dispositif capteur de position est constitué, pour l'essentiel, de: un aimant permanent 4, fixé à la cuve 1 de la machine près de la poulie 30 d'entraînement du tambour (non représenté), du côté opposé à un capteur de champ magnétique 2 par rapport à la couronne 31 de la dite poulie 30 et une bande en matériau ferromagnétique 5, fixée contre la face interne de la couronne 31 de la poulie 30, selon un angle a prédéterminé autour de l'axe de la poulie 30, de façon à s'étendre entre l'aimant permanent 4 et le capteur de champ magnétique 2, en masquant ce dernier lorsque le tambour se trouve dans le champ prédéterminé de position angulaire. En examinant plus en détail le procédé selon l'invention, à la lumière du schéma joint, on remarque que le système de détection de la position du tambour dont il s'agit est utilisé, à la fois, pour assurer le positionnement des portes du tambour sensiblement à l'aplomb de la trémie de chargement de la machine, dans l'angle a (non indiqué sur le schéma) correspondant à l'angle couvert par la bande en matériau ferromagnétique 5 masquant le champ magnétique généré par l'aimant permanent 4. Le tambour étant alors arrêté en position haute, il devient aisé, à l'utilisateur, d'accéder à l'intérieur de celui-ci, après avoir, si nécessaire, corrigé la position du tambour, dont l'ouverture va correspondre exactement à celle de la trémie par l'action des ressorts de rappel des portes vers l'extérieur contre les bords avant et arrière de la trémie. Le plan médian transversal de l'ouverture du tambour correspond alors à la bissectrice de l'angle a, formée par la bande en matériau ferromagnétique 5, masquant le champ magnétique généré par l'aimant permanent 4. Il devient donc alors possible, par simple modification du programme de gestion de la machine, d'utiliser ce même système pour contrôler l'état de fermeture des portes du tambour, faisant suite à l'intervention de l'utilisateur pour le chargement ou le complément de chargement du tambour avant la commande de démarrage du cycle, par ailleurs contrôlée par la porte d'accès à la cuve 1 de la machine. L'angle a couvert par la bande en matériau ferromagnétique 5 ayant été déterminé pour tenir compte de l'inertie du tambour chargé au moment de son arrêt entraînant une poursuite de sa rotation sur un angle correspondant sensiblement à un angle a/2, quel que soit le sens de rotation, il était donc nécessaire de neutraliser un angle a disposé symétriquement par rapport au plan médian transversal de la trémie. Cette disposition pouvait donc être mise à profit pour s'assurer, après chargement ou pause, que les portes ne faisaient pas saillie à l'extérieur du tambour; leur verrouillage étant un autre problème résolu par le procédé décrit dans la demande de brevet français n 03 13395, appartenant au même déposant. Dans cette configuration, la détection de l'état des portes pouvait donc s'effectuer en utilisant les deux sens de rotation du tambour pour des séquences de très courtes durées, n'excédant pas quelques secondes, pour détecter l'éventuel changement d'état du capteur de champ magnétique 2. Dans le cas d'un changement d'état du dit capteur de champ magnétique 2, la rotation de la poulie 30 du tambour, donc le tambour, tourne et le programme choisi par l'utilisateur peut s'effectuer. Dans le cas où aucun changement d'état du capteur de champ magnétique 2 n'est constaté au bout de trois secondes dans un sens, le moteur électrique est mis sous tension pour effectuer une rotation dans l'autre sens. Deux possibilités existent alors: 1) changement d'état du capteur de champ magnétique 2: la rotation de la poulie 30 d'entraînement du tambour est constatée et le programme choisi par l'utilisateur peut démarrer, 2) pas de changement d'état du capteur de champ magnétique 2, donc la poulie 30 d'entraînement du tambour ne tourne vraiment pas, ni dans un sens ni dans l'autre, car les portes d'accès au tambour doivent être restées ouvertes. Le cycle est alors arrêté et un message d'alarme est affiché sur le bandeau. Comme on le remarquera, cette solution est fiable pour tous les rapports de transmission et son application à d'autres machines que celles de lavage ou/et de séchage du linge, utilisant des tambours tournants à porte d'accès latérale, telles que celles utilisées pour la teinture de tissu, pourrait être envisagée, sous réserves d'adaptations mineures ne sortant pas du cadre de l'invention. Revendications 1. Procédé de détection de l'état des portes du tambour d'une machine à laver ou à sécher le linge à chargement par le dessus, avant le démarrage d'un cycle ou après une demande de pause, utilisant un capteur de position du tambour, comprenant un capteur de champ magnétique (2) fixé à la cuve (1) de la machine, près de la poulie (30) d'entraînement du tambour, destiné à délivrer un signal qui réalise une commutation; un aimant permanent (4), fixé à la cuve (1) du côté opposé au capteur de champ magnétique (2) par rapport à la couronne (31) de la poulie (30), capable de générer un champ magnétique autour du dit capteur de champ magnétique (2), et une bande en matériau ferromagnétique (5) fixée sur la face interne de la couronne (31) de la poulie (30), de façon à couvrir un angle a prédéterminé par rapport à l'axe de la poulie (30), afin de masquer le champ magnétique généré par l'aimant (4) sur un angle a correspondant à celui couvert par les portes d'accès à l'intérieur du tambour, lorsque les dites portes se trouvent en position haute, à l'aplomb de la trémie de chargement, et à le démasquer sur un angle de 360 - a, le dit procédé se caractérisant en ce qu'il consiste à permettre la détection d'un changement d'état du capteur de champ magnétique (2) dans les deux sens de rotation du tambour et à détecter l'état des portes du tambour comme suit: a) mettre sous tension le moteur d'entraînement du tambour pour permettre la rotation de ce dernier dans un sens pendant plusieurs périodes de temps déterminées et espacées d'une seconde. b) déclencher automatiquement le programme de lavage ou de séchage si un changement d'état du capteur de champ magnétique (2) s'effectue au cours de chaque période (t) de l'état précédente, du fait de la libre rotation de la poulie (30) d'entraînement du tambour dont les portes ont été normalement fermées, c) si pendant l'une des périodes de temps (t) un changement d'état du capteur de champ magnétique (2) ne s'effectue pas, le moteur d'entraînement du tambour est stoppé et le dit moteur est relancé dans l'autre sens pendant les mêmes périodes de temps (t) qu'à l'étape (a), d) déclencher automatiquement le programme de lavage ou de séchage si un changement d'état du capteur de champ magnétique (2) s'effectue, e) si aucun changement d'état du capteur de champ magnétique (2) ne s'effectue lors de l'une des périodes de temps (t) du fait d'une absence de rotation de la poulie (30) d'entraînement du tambour, les portes d'accès à celui-ci sont vraisemblablement restées ouvertes, puisque le tambour ne peut être entraîné dans aucun sens, interdire le démarrage ou la poursuite du cycle de lavage ou de séchage et afficher un message d'alarme sur le bandeau de commande et de contrôle de la machine si aucun changement d'état du capteur de champ magnétique (2) n'est constaté au cours de l'étape précédente (e). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque période de temps (t) de mise en rotation du tambour au cours des étapes (a) et (c) est au maximum de trois secondes. f)