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Perfectionnements dans la commande électrique des machines à laver ou autres
La présente invention a pour objet la commande des moteurs électriques réversibles servant à entrainer des machines pour* vues de pièces animées d'un mouvement de rotation ou de $sa et vient, à changement de sens fréquente plus particulièrement des machines telles que les machines laver dans lesquelles une pièce rotative est mue dans un sens pendant un nombre donné de tourset automatiquement inversée et mue semblablement en sens inverse.1 L'invention comprend:;
, en combinaison avec le moteur et la machiner un tambour rotatifou des disques tournant conti- nuellement dans le même sens grâce à un moteur pilote. une résis- tance de démarrage qui leur est connectée, un contacteur princi4 pal pour la rupture totale du courante un combinateur principal au moyen duquel seront effectuées les opérations de démarrage . d'arrêt ;.et de mise en place du rotor de la machine et un méca- nisme au moyen duquel la machine ainsi que la pièce rotative ou alternative seront finalement arrêtées dans une position dinnée.
Les dessins annexés représentent une forme d'exé cution de l'invention '
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La figure 1 est une vue arrière d'une machine ro- tative à laver à laquelle est appliquée l'invention.
La figure 2 est une vue en bout montrant le combi- nateur principal F le mécanisme de mise en place du rotor et le verrouillage destiné à empêcher la porte de s'ou- vrir.
La figure 3 est une vue du combinateur rotatif, ou tambour B et moteur pilote.
La figure 4 est une vue en bout du dit combinateur.
La figure 5 dinne le schéma et montre les contacts pour le réglage automatique.
La figure 6 donne le schéma et montre les contacts pour l'entraînement d'un certain nombre de machines par un seul moteur pilote E en rotation continue et par l'ar- bre de transmission T.
La figure 7 montre le détail de l'embrayage électro- magnétique agitant lur l'arbre .
La figure 8 montre le combinateur principal F en coupe partielle.
La figure 9 est une coupe transversale du dit com- binateur.
La machine à laver est de construction ordinaire; elle comprend une boîte estérieure fixe, une cage rota- tive et un moteur électrique 1 monté de préférence sur la machine avec des engrenages pour l'entraînement de la cage.
Le combinateur électrique ou tambour g, par lequel le moteur principal ± est inversé,c'est-à-dire entraîné dans un sens pendant un certain nombre de tours, puis en sens contraire pendant le même nombre de tours, com- prend plusieurs contacts C sous forme de disques montés sur un axe 2 et entraînés continuellement dans le même sens pendant la marche de la machine, par un petit moteur pilote ]Ce et un nombre correspondant de contacts fixes 12 qui viennent successivement en contact lorsque l'appareil
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tourne, envoyant le courant dans le moteur principal A d'abord dans un sens, puis en sens inverse,
les disques C étant disposés sur le combinateur de façon à établir les connexions d'inversion et également à mettre hors circuit la résistance de démarrage K suivant un nombre convenable d'échelons.
Les contacts comprennent un certain nombre de seg- ments de cuivre qui établissent un contact glissant avec un nombre correspondant de doigts D
La résistance de démarrage Il peut être de n'importe quelle forme connuest est mise en circuit par le tembour rotatif B lorsque le courant est inversé dans le moteur A
Le contacteur principal 1 est commandé électrique- ment, par le combinateur B le courant de l'électro étant coupé, le contacteur ouvre le circuit avant l'inversion du courant dans le moteur principal A.
Il comprend une pièce articulée m1qui vient en con- tact avec une pièce fixe m2 sous l'influence d'une bobine de fermeture 14 N et d'une résistance de retenue.
Le combinateur principal F comprend un axe rotatif ou tambour portant un certain nombre de segements G en contact avec les doigts H; une manette $ permet de faire tourner le oombinateur dans une des trois positions : "marche" "mise en place" ou "arrêt", afin d'établir les connexions respectivement pour le démarrage, la mise en place et l'arrêt, opérations par lesquelles on amène la machine et la pièce rotative ou alternative toujours dans la même position donnée.
La manette R est montée folle sur l'axe 82 et est ajustée à un taquet coulissant 83 qui s'engage dans une entaille 84 d'un disque 85 fixé sur l'axe. Un loquet 81 est articulé à côté de l'a manette R pour dégager le
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levier B du disque 85 pendant le passage de la position "marche" à la position guise en place" ou "arrêt".
@ L'axe 82 et les contacts G sont entraînés en avant par la manette ± et le taquet 83 engagé dans l'entaille 84 du disque 85 et .lorsque 'la -manette B est ramenée en arrière à la position "arrêt" le taquet 83 tasse par-des- sus le loquet 81 qui le dégage du disque permettant ainsi au levier ± d'être amené à la position extrême d'arrêt, contre une butée 86, mettant simultanément une résistance dans le circuit afin de faire ralentir le moteur A, qui continue à tourner lentement.
Le disque 85 est relié par une tige ou articulation à un levier W s'appuyant sur une came encochée V qui se meut avec le rotor ou pièce alternative de la machine et également à un frein sur 1( armature du moteur A Le mo- teur et la machine continuent à tourner jusqu'à ce que l'extrémité du levier W tombe, sous l'action d'un ressort dans l'encoche W1 faisant ainsi tourner le disque 85 et les contacte 0 jusqu'à leur position finale, afin de couper le courant et arrêter le moteur A. Le ressort applique en outre le frein du moteur.
Un taquet de sûreté Z est ajustéou relié au levier qui s'engage sur une saillie ou nervure de la porte U de la machine et évite l'ouverture de la porte avant la rupture du courant, l'arrêt et le blocage du moteur. Elle évite égalaient la fermeture du courant et le démarrage du moteur, tant que la porte de la machine est ouverte. Grâce' à cette construction, un seul levier de comnande R peut commander toutes les opérations de la machine.
Lorsque le levier ± du combinateur principal F est amené dans la position de démarrage et marche de la machi- ne (représenté en pointillé), les contacts principaux G G1G@ viennent en contact respectivement avec les doigts
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93 If, z faisant ainsi démarrer le moteur pilote E et le tambour de commande B, amenant les différents contacts C1 Ç2 etc... successivement en contact avec les doigts ET ± etc...
laissant passer le courant à travers la résistance de démarrage! et faisant démarrer le moteur A ainsi que la partie mobile de la machiner Le courant
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passe de la source Li et du contact g au contact Si du combinateur principal F au contact Gi le doigt H1, con- nexion Me z, traverse la résistance de réglage du mo- teur, la connexion 5, et revient à la source L2 Le tam- bour de commande B est alors tourné dans le sens de la
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flèche, de façon à ce que ses contacts 01) G"2 etc... viennent respectivement en contact avec les doigts D1 D2 etc...
Le premier déplacement du tambour de commande B met
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en contact les contacts si avec les doigts rl, ult et les contacts 2 avec les doigts n'6, Je.4 Le circuit du co urant principal du moteur A est alors : source de courant IL1 doigt D¯l, contacts Ç1, doigt e, fl, armature du moteur ...2 principal 6 A, doigt ,4 contacts j[", doigt 12 , doigt 12 , r61:J.IH)QnoQt:I do démarrage 7K, GOK, uP J:lU1" le oontaota principal ,1 et 29 après fermeture du contacteur M.
En déplaçant un peu plus loin le tambour dans la direc- tion de la flèche, on amène les contacts C6 au contact
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des doigts Il, n7, D et D17 On établit ainsi un circuit séparé : source ri contact a sur le combinateur 1, contacts $*tÇp doigt i doigt p sur le tambour B, contact Sl doigt D8 bobine du contacteur 14N, 13N et source de courant 2 , fermant ainsi les contacts du contacteur principal M en complétant le circuit du moteur principal, à travers toute la résistance de démarrage. L'enroulement excitateur shunt
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du moteur représenté en 15 et tijs, est ici branché constam- ment entre les sources de courant h1 et b2 mais il peut
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aussi bien être combiné avec le contact 11, relié à fl2 du contacteur principal M de façon à être déconnecté lorsque le contacteur principal N est ouvert.
Le moteur peut aussi être pourvu d'un enroulement série ou com- pound.
Un nouveau déplacement du tambour , amène O3 en
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contact avec 12 5 et D9, court-circuitant ainsi une partie de la résistance de démarrage Ta, D9 et faisant ao- célérer le moteur principal. Le co1Z -circui tage de cet- te portion de la résistance de démarrage est complété
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par deux contacts du commutateur principal ± parqués
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et.9; 4 qui fonctionnent avec les contacts Ii 3 et a seulement dans la position de marche. Cette disposition donne une plus grande latitude en cas de léger prolon- gèrent de la marche ou d'instabilité dans la position d'arrêt du moteur pilote où. il est alors mis hors cir- cuit pour la mise en place de la manière décrite précé- demment.
Si pendant l'arrêt le moteur pilote prolonge sa marche jusqu'!). une position qui normalement court- circuiterait cette portion de résistance, il en est em-
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pêché, lorsque le combinateur principal F est dans sa position de mise en place, e.t ce prolongement de marche
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ne produit pas le fâcheux e!1'e17de modifier les valeurs de la résistance et par suite les vitesses de l'opéra- tion de mise en place,un nouveau déplacement du tambour
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B. met en contact ± et les doigts TJ?-2 et J2r , court-cir- cuitant ainsi une nouvelle portion de la résistance de
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démarrage 10¯ et 66 de la résistance de démarrage et, de même, les contacts 05 fonctionnant avec les doigts 2. et 2ij mettent ors circuit la portion restante de la résistance de démarrage 10, D11,amenant ainsi le moteur principal à pleine vitesse.
Le reste de l'opéra- tion de marche s'effectue comme il a été décrit précé- demment.
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Supposons que le dispositif de commande ait été actionné de la façon décrite et qu'on désire arrêter la machine; la manette ± du combinateur principal F est éloignée de la position de marche et dirigée vers la position d'arrêt aussi loin qu'elle puisse aller. Le circuit d'armature du moteur pilote est alors interrom- pu entre le contact G1 et le doigt Hdu combinateur principal; et le contacteur M s'ouvre par suite de la coupure du circuit de sa bobine attractive au contact G2 et doigt H2 du combinateur principal F Le circuit du moteur principal est ainsi ouvert et le courant prin- cipal du moteur pilote est interrompu, comme cela a été décrit.
L'armature du moteur pilote a, cependant, une alimentation alternative par le doigt 14 le contact O1 le doigt D1 et la source de courant L1 qui permet au moteur pilote de continuer à travailler jusqu'à ce que le tambour B soit amené dans une certaine position déterminée. Cette podition est de préférence celle dans laquelle la totalité de la résistance de démarrage est en circuit et le circuit de l'armature du moteur prin- cipal est alors fermé. Le schéma figure 5 montre les contacts du tambour do commande ± dans la position d'ar- rêt déterminée.
Le moteur pilote E ne peut dépasser cette position déterminée après que son circuit d'alimentation a été interrompu, car on doit empêcher les contacts du tam- bout C3 de mettre hors circuit une portion de la résis- tance de démarrage par le contact avec le doigt D9 du tambour B, le circuit étant interrompu par l'interrup- teur principal dans n'importe quelle position sauf la position de marche, comme cela a déjà été décrit.
Comme moyen d'empêcher le moteur pilote E de dé- passer cette position déterminée, deux contacts Ç7 re- liés ensemble, ont été prévus sur le tambour de contrôle
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et fonctionnent avec les doigts .2 14et 12. 18 dans le but de court-circuiter l'armature du moteur pilote! dans le cas où celui-ci aurait tendance à dépasser la posi- tion d'arrêt déterminée. Le moteur E est ainsi pourvu d'un frein dynamique.
Pendant cette opération, les doigts du combinateur principal occuperont, soit la po- sition intermédiaire, soit la position "arrêt" suivant la position dans laquelle s'arrête la partie tournante de la machine à laver, position repérée par l'encoche W de la came V par rapport au mécanisme du combinateur principal. Dans cette position, la résistance ± en dé- rivation faible vitesse, est alors branchée en paral- lèle avec l'armature du moteur principal A au moyen de la connexion .-résistance mentionnée, doigt g 5sur le com- binateur principal, contact Q, doigt g et source de courant L1 de la manière déjà indiquée.
Dès que le tam- bour de commande arrive dans la position déterminée, représentée par les contacts de la figure 5, le contac- teur principal 1 se ferme automatiquement sous l'action de la bobine placée dans le circuit suivant : source de courant L1 doigt H dans le combinateur principal contact G, doigt H6 doigt 1217 du tambour, contact doigt D8 boine du contacteur 14 N, 13N source de courant 2 .
Le circuit de la résistance L en dérivation à fai- ble vitesse ayant déjà été établie par le combinateur principal 1 de la manière décrite, le moteur principal peut alors tournera, faible vitesse et s'arrête automa- tiquement lorsque la pièce tournante de la machine à laver arrive dans une position déterminée indiquée par l'entaille W1 dans la came y (figure 2); position pour laquelle le ccmbinateur principal est automatiquement débranché,de la façon déjà décrite.
Cette opération de
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mise en place achevée, le déplacement final du combina- teur principal provoque le contact G10 et le doigt H11 sur le combinateur principal, qui ferme le circuit d'une lampe témoin la , ou autre appareil, indiquant que la machine est arrêtée dans une position sûre et que les portes (ou autre dispositif d'accès) de la ma- chine peuvent être ouvertes.
D'autres contacts et doigts sont représentés dans le combinateur principal en H6 G7 et doigts H7 H10 et contacts G89G9 et doigts H8 H9 Ces contacts et les doigts correspondants n'agissent que dans la position de mise en place ou d'arrêt. Les premiers sont prévus dans le but de régler les valeurs de la résistance en parallèle à faible vitesse dans le cas d'un couple de grande valeur, sans modifier les valeurs de la résis- tance principale de démarrage, de façon à ce que les conditions de faible vitesse ou de mise en place puis- sent être satisfaites sans compromettre les conditions de démarrage.
Les contacts G8 G9 et digts H H9 dans le commutateur principal ne sont également établis que dans les positions de mise en place ou d'arrêt et sont prévus pour assurer que le circuit du frein dyna- mique du moteur pilote fonctionne seulement dans les conditions d'arrêt et empêchent ainsi le court-circui- tage de l'armature du moteur-pilote dans n'importe quel- le condition de marche. X M sont les connexions princi- pales extérieures et X S les connexions shunt extérieu- rea.
Il peut être désirable de commander un groupe de machines à partir d'un seul équipement de commande où les moteurs actionnant de telles machines fonctionnent tout à fait séparément,mais sont commandés par un seul équipement, Il est bien entendu que ces machines peuvent
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démarrer ou être arrêtes tout à fait indépendamment les unes des autres, exactement comme si elles avaient cha- cune leur équipement de commande du type décrit plus haut. La figure 6 donne le schéma d'une telle oombinaison pour la commande de deux machines.
Cet équipement comprend un moteur pilote E qui dé- marre au moyen d'un interrupteur bipolairwe S et fait tourner cnntinuellement un long arbre T Les tambours de commande B1 B2 ont leurs axes disposés perpendiculaire- ment à l'arbre % qui les entraîne par un engrenage con- venable, conique, à vis sans fin, ou d'un autre type VA
2 Ces tambours de commande B,B ainsi que leurs con- tacteurs M1 M2 sont semblables dans leur principe et leurs détails principaux aux équipements simples déjà dé- crits., et n'ont pas besoin ici de description spéciale tant qu'il s'agit du principe général déjà décrit.
Il est entendu que les moteurs principaux ± , A2 des mach!- nes à laver sont des machinée épurées* snas connexion entre elles, et sont commandées par leurs combinateurs respectifs F1,F2 d'une manière facile à comprendre.
Le fonctionnement de notre invention dans le cas de cette application varie de celui des équipements simples seulement en ce que des dispositifs- sont prévus pour l'embrayage et le débrayage mécaniques des tambours de
1 2 commande individuels & , EL , opération qui se fait par les combinateurs principaux respectifs, tandis que dans les équipements simples l'arrêt et le démarrage du tam- bour de commande g, se fait par l'arrêt et le démarrage du moteur pilote.
Comme il est entendu, cependant, que dans l'équipe- ment multiple en question, le démarrage et l'arrêt du moteur pilote demandent des mécanismes d'embrayage sé- parés de façon à permettre la commande des autres
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machines lorsqu'une machine s'arrête et qu'on effectue les opérations de mise en place.On prévoit des embrayages électro-magnétiques qui aont incorporée aux engrenages V A V,B, comme le montre la figure 7 avec plus de détail, et qui sont déconnectés par les combinateurs principaux F1, etc ...
L'embrayage magnétique représenté dans la figure 7 est prévu pour être utilisé avec l'arbre , de la figure 6 lorsqu'un certain nombre de machines lui sont reliées en même temps qu'à un seul moteur pilote tournant continuel- lement. Il comprend une vis sans fin V A une roue hélicoi- dale V B folle sur l'arbre W du tambour de commande B1 tournant dans un support 20 Une tige coulissante 22 est ajustée dans une cavité à l'extrémité de l'arbre! et pous- sée vers l'extérieur par un ressort ;
goupille 23 qui y est ajustée pénètre dans une rainure 21 de l'arbre! et s'engage dans une encoche du moyeu de la roue hélicoïdale V B ou dans une encoche correspondante 27 dansle palier 20 Le palier forme aussi électro-aimant 9. avec des bobines 25 et une armature 26, l'armature présentant un prolongement qui reçoit l'extrémité de la tige coulissante 22 Dans la position représentée, l'arbre W tourne avec la roue héli- coïdale. Lorsqu'on désaimante l'électro, le pivot glissant 22 est repoussé par le ressort et la tige 213 se déplace dans la rainure 21 afin de s'engager dans l'entaille 27 du palier 20
Il est bien entendu, cependant, d'après le dessin, que ce dégagement complet ne peut avoir lieu que lorsque l'en- coche dans le moyeu de la roue hélicoïdale (position repré- sentée)
est vis-à-vis de l'encoche 27 du palier 20 de sorte que, tandis que l'aimant 25 peut être désaimanté quelle que soit la position de l'arbre W du tambour, le débrayage de la roue hélicoïdale V B de l'arbre 1 ne peut avoir lieu qu'en un point déterminé par la position axiale
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de l'encoche 27 dans le palier 20 Lorsque ce dégagement a lieu,
la pièce d'entraînement ou goupille 23 prend sa position à l'extrême gauche de la rainure 21 et s'engage dans l'encoche 27 du palier 20 Le tambour K et ainsi maintenu solidement en position par la rainure 27 et la pièce d'entraînement ou goupille dans le pivot 22 Cette position donnée d'arrêt est celle représentée par la position des contacts du tambour dans la fige 6 qui correspond à la position représentée fige' 5 qui est la position préliminaire de l'opération de mise en place de la cage mobile de la machine.
Dans cette position, toute la résistance de démarra- ge est insérée dans le circuit du moteur et les connexions de l'armature du moteur principal sont établies. Une ca- vité 28 est prévue dans le palier 20 et le moyeu de la roue V B pour recevoir la pièce d'entraînement 23 de tel- le sorte que l'arbre 1 étant accouplé à la roue hélicoï- dale V B la pièce d'entraînement 28 ne puions absolu- ment pas se coincer entre le palier fixe 20 et la roue mobile V B
Le sens de rotation de la roue hélicoïdale est in- diqué par la flèche de la fig. 7.
Lorsque l'arbre W doit être entraîné par la roue V B l'aimant 25 est ex- cité et l'armature 26 est attirée, poussant le pivot 22 contre le ressort 24 et la goupil -le 23 est déplacée de gauche à droite à travers la rainure 21 et ne peut com- plèter son déplacement à travers cette rainure 21 que lorsque l'encoche de la roue est vis-à-vis de l'encoche 27 du palier 20
Dans la fig. 6, le schéma des connexions n'a été complété que pour un des combinateurs.
Il est bien en- tendu que les autres contacts D D2etc.. du tambour ainsi que les moteurs et combinateurs principaux correspon- dants sont connectés de façon semblable.En supposant
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que le tambour B1 soit fixe par suite de son débrayage de l'axe T (que nous supposons en mouvement de rotations- continue) actionné par le moteur pilote E l'interrupteur S étant fermé, et que le moteur Al actionne une machine à laver ou autre machine semblable, actionnée par le combinateur F monté sur la machine, la manette R du combinateur sera amenée à la position de démarrage pour laquelle les contacts sont représentés.
Dans cette posi- tion, le courant entre de la source L1 dans le combina- teur principal à travers le doigt H, les contacts G, G1 le doigt H1 passe à la bobine 41 q de l'embrayage, par la connexion 42 et retourne à la source L2 L'enroulement de l'électro est aussi représenté fig.7, référence 25.
L'électro étant excité, l'armature 26 est attirée et l'embrayage avec la roue V B a lieu de la manière indi- quée, ce qui provoque la rotation du tambour ± . Ceci permet d'exécuter les opérations de démarrage et d'in- version du moteur principal A1 le contacteur M1 étant utilisé pour rompre le courant principal exactement de la façon indiquée plus haut.
Tant que le combinateur est à la position de marche (fig.6) le moteur A' continue à effectuer ce cycle d'o- pérations de démarrage et de marche alternativement dans un sens et dans l'autre jusqu'à ce que le combinateur soit amené dans la position de mise en place ou d'arrêt, de la façon indiquée ti-dessus. Cette opération ouvre immédiatement le contacteur principal M1 de la manière indiquée, qui, en même temps, ouvre le circuit de l'é- lectro Q au contact H1 sur le combinateur et relâche l'armature 26. Ceci provoque le débrayage du tambour et de l'arbre T, omis ce débrayage n'est effectif que lorsque le tambour arrive dans une position donnée, d e préférence avec ses contacts tels qu'ils sont déjà re- présentés dans le schéma.
Ceci revient à avoir la rainure
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du moyeu de la roue hélicoïdale (fig.7) vis-à-vis de la rainure 27 du palier fixe 20 ce qui permet au ressort
24 de dégager la pièce d'assemblage 23 fixée au pivot glissant 22 de la roue V B.
L'arbre cesse alors de tourner et est maintenu à la position voulue par la pièce 23 engagée dans la rainu- re 27 du palier 0. Lorsque l'opération est terminée, les connexions pour les faibles vitesses (comprenant le cir- cuit de mise en place) sont établies de la façon déjà in- diquée et la pièce mobile de la machine à laver tourne lentement jusqu'à ce qu'elle atteigne une certaine posi- tion donnée permettant d'atteindre les portes et la pièce intérieure .
En arrivant à cette position, le combinateur est à la position finale qui ouvre le contacteur M1 coupant le courant du moteur Il et éclairant les lampes témoins 1b.,ce déplacement final du combinateur étant effectué au moyen de la transmission par levier représentée fig.2 , lorsque le rouleau ou levier W tombe dans l'encoche W1 de la cane V, qui fait partie de la pièce tournante de la machine, appliquant ainsi le frein sur l'axe du mo- teur d'entraînement et relâchant en outre le verrouillage mécanique, afin de permettre l'ouverture des portes U qui coulissent vers le haut.
Bien que la description ci-dessus concerne l'appli- cation de notre invention aux moteurs à courant continu, on peut aussi bien prévoir l'application aux moteurs ou circuits à courant alternatif, ce qui se comprend aisé- ment.
L'invention, quoique tout d'abord désignée comme appliquée aux machines à laver, peut être appliquée à d'autres machines ayant des parties réversibles rotati- ves ou alternatives, telles que les machines à repasser
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les chemises, cols et manchettes avec une table alterna- tive, les machinesà sécher, les machines rotatives à teindre, laver et décaper, les machines outils alterna- tives, les machines à mélanger, etc.