1 < laehine pour le lavage de marchandises telles que des tissus. La présente invention a pour objet une machine pour le lavage de marchandises telles que des tissus. Elle est du type de celles comportant un récipient, un panier ro tatif pour recevoir les marchandises, disposé dans le récipient, et des moyens pour commu niquer un mouvement de rotation au panier afin d'expulser le liquide des marchandises.
Le but de l'invention est de prévoir une machine de ce genre qui puisse fonctionner avec un minimum de vibrations de façon à pouvoir être construite comme machine porta tive et à être actionnée sans être fixée sur le plancher de la buanderie.
A cet effet, la machine suivant l'inven tion comporte des moyens pour supporter le récipient de façon flexible et des moyens pour amortir des mouvements du récipient.
Une forme d'exécution de la machine fai sant l'objet de l'invention, destinée au la vage de tissus, est représentée, à titre d'exem ple, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 montre une coupe verticale de ladite forme d'exécution, certaines parties en étant enlevées pour plus de clarté;
La fig. 2 en est une élévation vue dans la direction de la flèche indiquée à la fig. 1 et montrant le châssis de la machine ainsi que le récipient à eau avec son montage flexible; La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1; La fig. 4 montre un détail des fig. 1 et 3 en coupe dans une autre position; La fig. 5 montre un schéma de l'équipe ment électrique de la machine;
La fig. 6 montre une vue d'un cadran in dicateur d'un interrupteur de commande; La fig. 7 montre un diagramme de courbes dont on parlera plus loin.
En se référant aux fig. 1 à 4, la machine à laver comporte un récipient à eau 10 de forme sensiblement tronconique et ayant une paroi latérale 11 ainsi que des parois 12 et 13 à sa grande et à sa petite extrémité. Une ouverture d'accès 14 est prévue centralement dans la grande paroi d'extrémité 12 et la pa roi latérale 11 est incurvée vers l'extérieur en 15 à l'endroit où elle vient rejoindre la paroi d'extrémité 12.
A l'intérieur du récipient 10 est placé un panier perforé rotatif 16 de forme sensible ment troconique. Ce panier 16 comporte une paroi latérale 17 et des parois 18 et 19 à sa grande et à sa petite extrémité. La paroi d'extrémité 18 est munie d'une ouverture d'accès 21 en alignement coaxial avec l'ou verture 14 du récipient 10. La partie 2 2 de la paroi latérale 17 qui est en regard de la partie incurvée 15 du récipient 10 est incur vée comme représenté, de façon que la sur face intérieure du panier 16 est déterminée par des surfaces bien arrondies.
Quelques perforations du panier 16 sont représentées en 20 et il est entendu que sensiblement toute la paroi latérale 17 et la. partie incurvée 22 du panier sont ainsi perforées. La paroi d'ex trémité 19 est incurvée vers l'intérieur de fa çon à former une coupole à. l'intérieur du pa nier 16 comme représenté.
L'axe du récipient 10 et du panier 16 est incliné de façon à rendre l'ouverture 14 plus facilement accessible à l'ouvrier pour rem plir et décharger le panier. En outre, on ob tient, grâce à l'inclinaison du panier 16, une distribution plus uniforme des tissus dans ce lui-ci lorsqu'on opère la rotation ou l'expul sion d'eau des tissus.
Le mouvement de rotation du panier 16 dans un sens unique avec une vitesse relati vement faible pendant le lavage et une vi tesse relativement élevée pendant l'expulsion d'eau est effectué par un mécanisme de commande 23 monté sur le récipient 10 à. proximité de sa paroi d'extrémité 13. Le mé canisme de commande 23 comporte un mo teur électrique 24 qui fait tourner un arbre 25 du panier 16 par l'intermédiaire d'un dis positif réducteur de vitesse indiqué dans son ensemble en 26. L'arbre 25 tourne dans un palier 25' fixé dans la paroi d'extrémité 13 et formant une partie du dispositif 26. Le dispositif réducteur de vitesse 26 comporte un engrenage non représenté entre le moteur 24 et l'arbre ?5, de façon que ce dernier puisse être commandé avec des vitesses rela tivement élevées et relativement basses.
Le dispositif 26 peut être commandé au moyen d'un bras 2 7 pour choisir les vitesses de mar che de l'arbre 25. On supposera que l'arbre ?5 tourne avec une vitesse relativement fai ble pour le lavage, lorsque le bras 27 occupe la position représentée, et à une vitesse rela tivement élevée pour la centrifugation, lors que le bras <B>'27</B> est mis à la position représen tée en traits mixtes. Le bras 27 est amené à sa, position de grande vitesse ou à la position représentée en traits mixtes au moyen d'un électro-aimant 30 lorsque celui-ci est excité. Le réglage de l'excitation de l'électro-aimant 30 sera décrit par la. suite.
Une agitation des tissus plongés dans le fluide de lessivage dont est rempli le réci pient 10 est effectuée par des nervures ou ai lettes 31 dirigées vers l'intérieur et réparties circonférentiellement à l'intérieur du panier 16. Lors de la rotation du panier 16, les tis sus sont entraînés par les ailettes et agités dans le fluide de lessivage, les tissus étant mus vers la coupole 19 par suite de l'incli naison des ailettes 31 lorsqu'ils sont mus vers le haut.
Les tissus adjacents à la coupole 19 sont soulevés par le fluide et tombent ensuite d'une région supérieure du panier sur la cou pole 19 pour glisser par-dessus de celle-ci lorsqu'ils retournent dans le fluide par effet de gravité. L a coupole 19 est munie de ner vures 32 formant une surface frottante pour les tissus et servant en même temps à renfor cer la coupole. Il v a (le soi que d'autres moyens peuvent êl-re employés pour nettoyer ou remuer les tissus.
Comme il résulte de la, description précé dente, le récipient 10, le panier 16 et le mé canisme de commande 23 de celui-ci forment une unité de lavage et de rotation désignée par 33. Une boîte 34 renferme cette unité de lavage 33 et forme un support pour celle-ci.
La boîte :3 -1 comporte un châssis 35 formé de fers profilés sur lequel sont fixés des pan neaux latéraux 36. La partie 37 du front de la boîte 34 est inclinée comme représenté et munie d'une ouverture d'accès 38 en aligne ment avec les ouvertures 14 et 21, cette ou verture 38 étant munie d'un couvercle 39. Le couvercle 39 est articulé à la boîte 34 en 41 et est muni d'une poignée 42. Le couvercle 39 est pourvu d'une garniture pour empê cher des fuites de liquide par l'ouverture 38. Un soufflet annulaire 43 sert à fermer l'es pace entre la paroi 12 du récipient et.la par tie 37 de la boîte tout en permettant un mou vement relatif du récipient 10 par rapport à la boîte 34.
Le soufflet 43 est établi en une matière flexible telle que, par exemple, du caoutchouc et ses extrémités sont fixées au récipient 10 et à la boîte 34 d'une manière bien connue.
Pour l'admission d'eau au récipient 10, on a prévu un raccord d'admission 44 relié par un tuyau flexible 45 à une conduite 46 fixée dans la boîte 34. La conduite 46 est reliée à des sources d'eau chaude -et froide, l'admission d'eau au récipient 10 étant com mandée par une soupape 47. Comme repré senté, cette soupape est à commande électri que et renferme un solénoïde 48 lequel, lors qu'il est excité, ouvre la soupape 47 et la ferme lorsqu'il est désexcité. Etant donné que la construction et le fonctionnement d'une soupape à commande électrique du type re présenté sont bien connus, on a jugé dispen- sable d'en donner une description détaillée.
Le tuyau flexible 45 permet un mouvement relatif entre le récipient 10 et la boîte 34, comme décrit par la suite.
Le fluide peut être prélevé du récipient 10 au moyen d'une pompe 51 actionnée par le moteur 24. L'eau est conduite du récipient 10 vers l'admission de la pompe 51 par une conduite 52 et une conduite de décharge 53 conduit le liquide aspiré par la pompe vers un endroit de décharge, une conduite flexible non représentée, par exemple un tuyau en caoutchouc, servant à emmener le fluide dé chargé par la pompe 51.
Le passage du fluide du récipient 10 vers la conduite 52 peut être réglé par une soupape 54 actionnée par un solénoïde 55 lequel, lorsqu'il est excité, ouvre la soupape 54 et ferme celle-ci lorsqu'il est désexcité. La soupape 54 à com mande par le solénoïde 55 peut être du même type général que la soupape 47 susmention née.
Le fonctionnement de la machine à laver décrite peut être effectué à la main ou auto matiquement. Comme représenté, les diffé rents éléments électriques, soit le moteur 24, l'électro-aimant de changement de vitesse 30 et les solénoïdes de commande de soupape 48 et 55 sont commandés à la main par un inter- rupteur rotatif 57 monté sur le panneau de front 37 et ayant une poignée de commande 57'.
Les connnexions électriques entre l'inter rupteur et les éléments qu'il commande sont représentées à la fig. 5. L'interrupteur 57 comporte des doigts de contact fixes 58 à 62 et des segments de contact mobiles intercon- nectés électriquement 63 à 67 coopérant avec les doigts de contact respectifs. Le doigt de contact 58 est relié à un conducteur de ligne L' et les doigts de contact 59, 60, 61 et 62 sont reliés aux bornes du moteur 24, du solénoïde 48, du solénoïde 55 et de l'électro aimant de changement de vitesse 30, respec tivement.
Les bornes opposées du moteur 24, des solénoïdes 48 et 55 et de l'électro-aimant 30 sont reliées à un second conducteur de ligne L2.
L'interrupteur 57 est prévu pour cinq positions. différentes, les différentes positions étant désignées par I ("arrêt"), II ("remplis sage"), III ("lavage"), IV ("vidange") et V ("centrifugation"). Comme représenté aux fig. 5 et 6, l'interrupteur est à la position d'arrêt I, de sorte que la machine est arrêtée. Lorsqu'on tourne l'interrupteur à la position II de remplissage, le solénoïde 48 est excité par un circuit renfermant le doigt de contact 58, les segments reliés électriquement 63 et 65 et le doigt de contact 60.
A ce moment, l'eau est admise dans le récipient 10, et les tissus et un détersif peuvent être introduits dans le panier 16. Lorsqu'il y a suffisam ment d'eau dans le récipient, on tourne l'in terrupteur 57 à la position III de lavage, de sorte que le moteur 24 est alimenté par un circuit renfermant le doigt de contact 58, les segments 63 et 64 et le doigt. de contant 59. Pendant ce temps, les tissus sont agités dans le fluide de lessivage comme sudécrit et, lorsque l'opération de lavage est terminée, on tourne l'interrupteur 57 à la position IV de vidange.
Par conséquent, le fluide est dé chargé du récipient 10 au moyen de la pompe 51, la soupape 54 étant ouverte par le solé noïde 55, lequel est excité par un circuit ren fermant le doigt de contact 58, les segments 63 et 66 et le doigt de contact 61. Lorsque le fluide de lessivage a été vidangé du réci pient 10, on tourne l'interrupteur 57 à la position V de centrifugation, de sorte que l'électro-aimant de changement de vitesse 30 est excité et le bras 27 est mû à la position représentée en traits mixtes pour faire tour ner le panier 16 à. grande vitesse. Le circuit de l'électro-aimant 30 renferme le doigt de contact 58, les segments 63 et 67 et le doigt de contact 62.
La plus grande partie du fluide (le lessivage absorbée par les tissus en est déchargée par centrifugation et est préle vée du récipient par la pompe 51.
Quand l'opération de centrifugation est terminée, on tourne l'interrupteur 57 à sa po sition d'arrêt I dans laquelle le moteur 24, les solénoïdes de soupape 48 et 55 et l'élec- tro-aimant 30 sont désexcités de façon que la machine est amenée à l'arrêt.
L'opération décrite concerne le lavage des tissus. L'opération de rinçage est similaire sauf qu'on ne met point de détersif dans le récipient. Cependant, l'interrupteur 57 est. tourné comme susdécrit dans ces différentes positions pour remuer les tissus dans l'eau de rinçage, pour vidanger l'eau du récipient et pour expulser l'eau de rinçage des tissus par centrifugation.
Dans la machine représentée, on a. prévu des moyens perfectionnés pour supporter le récipient 10 dans la boîte 34. Ces moyens sont tels que pendant la rotation du panier 16 à grande vitesse, le récipient 10 est sup porté de façon flexible et que pendant l'opé ration à. petite vitesse ou pendant les pé riodes où le lavage est effectué, le récipient 10 est supporté en partie directement par la boîte ou est supporté pratiquement rigide ment. Comme représenté, les moyens de sup port comportent un groupe de ressorts ten deurs 71 placés de chaque côté du récipient.
Ces ressorts sont suspendus à la boîte 34 de toute manière appropriée et portent des pla ques de support; 7 2 fixées au récipient 10 entre ses extrémité. Dans la forme d'exécu tion représentée, on a prévu quatre ressort dans chaque groupe i fi-. 7 ). A la fig. \? on a seulement représenté les ressorts extérieurs de chaque groupe, les deux ressorts médians des groupes étant omis pour plus de clarté.
'Un dispositif de support fixe 73 est asso cié à une partie de fond du récipient 1.0 et à la boîte 34. Comme représenté aux fig. 1 et 3, ce dispositif comporte un fer à<B>U</B> 74 dont les extrémités 74' sont fixées au châssis 35 de la boîte. Le fer à<B>U</B> 74 porte une pièce en forme de coupe 75 dont les parois latérales 76 s'étendent vers le haut. La partie du dis positif 73 fixée au récipient 10 comporte une notule 78 et un palier 77, ce dernier étant fixé au récipient de toute manière appropriée, et la rotule 78 étant logée dans le palier 77 et portant une cheville 79.
Un tampon 81 en matière élastique. telle que du caoutchouc, e-4 engagé sur la cheville 7 9 et est muni d'une plaque de renforcement 82 qui s'appuie sur un épaulement 83 de la cheville 79. La cheville 79 porte en outre une pièce flexi ble compressible 84 .'appuyant sur une ron delle 85 et ayant un rebord annulaire 86 dirigé vers le haut, qui s'appuie contre le côté inférieur du fer à<B>U</B> 74 dans la. position représentée aux fi-. 1 et 3. L'espacement entre le tampon flexible 81 et la pièce flexi ble 84 est maintenu par un collet 87 passant.
par une ouverture 88 du fer à U 74 et de la pièce en forme de coupe<B>75.</B> L n écrou 89, vissé sur la. cheville 79 et pressant contre la rondelle 8<B>.5</B>, sert à assembler le tampon 81, la pièce 8.1 et le collet d'espacement 87.
Pendant le fonctionnement de la machine à laver, le panier 16 est sujet à des vibra tions par suite d'un manque d'équilibre pro voqué, par exemple, par une répartition non uniforme des tissus dans le panier. Les am plitudes de vibration pour différentes vitesses du panier sont indiquées par la courbe en traits pleins à la fig. 7 pour la machine à la ver du type susdécrit. La vitesse de lavage employée est approximativement de 50 ré volutions par minute et la vitesse d'expulsion d'eau approximativement de 600 révolutions par minute.
La vitesse critique d'une ma chine à laver de ce type est approximative ment de 165 révolutions par minute comme représenté par la pointe de la courbe, à la quelle vitesse l'amplitude des vibrations est un maximum. Il est important de construire et d'arranger l'élément rotatif de la machine, de façon que la vitesse critique soit d'une fré quence beaucoup plus petite que la vitesse d'expulsion d'eau relativement élevée.
Afin de réduire l'amplitude de vibrations à la vit-esse critique, on a prévu des moyens stabilisateurs par inertie comprenant une masse stabilisatrice en forme d'un anneau re lativement lourd 91 rigidement fixé à la pa roi latérale 12 du récipient 10. L'efficacité de la masse stabilisatrice 91 pour l'amortis sement de vibrations augmente en augmen tant la distance entre la masse stabilisatrice et le point d'application des forces vibrantes. Dans la présente machine, les forces vi brantes sont appliquées au récipient 10 par l'arbre 25, son palier 25' et la paroi d'extré mité 13.
La masse stabilisatrice 91 est espa cée axialement de la paroi 13 de sorte que son efficacité est un maximum, mais il est évident que la masse stabilisatrice peut être espacée de la paroi 13 encore autrement qu'en direction axiale. La masse stabilisa trice 91 peut être déterminée pour toute ap plication spécifique en tenant compte du déséquilibre maximum de la masse rotative auquel il faut s'attendre, de la vitesse de celle-ci et de l'amplitude admissible des vi brations.
La courbe en pointillé à la fig. 7 indique l'amplitude de vibration pour différentes vi tesses lorsque la machine à laver susdécrite est munie de la masse stabilisatrice à inertie 91 comme susdécrit. Il est apparent que l'am- plitude de vibrations à la vitesse critique est sensiblement réduite. L'efficacité de la masse stabilisatrice 91 est un maximum à la vi tesse critique comme représenté par la courbe.
Toutefois, cette masse est également efficace à d'autres vitesses et en particulier à la vi tesse élevée B de la centrifugation pour amor tir des vibrations ayant leur origine dans les éléments rotatifs de la machine.
La force des ressorts 71 est telle que pen dant les périodes où le récipient 10 ne con tient que l'eau absorbée par les tissus, le récipient 10 est maintenu dans une position élevée, c'est-à-dire dans la position représen tée aux fig. 1 et 3, et le rebord 86 de la pièce flexible 84 s'appuie contre le fond du fer à U 74, de façon à produire une action de relancement. Le récipient 10 est donc sup porté d'une manière flexible par la boîte 34. A ce moment, le panier 16 tourne à une vi tesse élevée pour expulser le fluide des tissus par centrifugation. Les vibrations du réci pient 10 sont amorties par les ressorts 71 et la pièce flexible 84 et ne sont pas trans mises de manière indue à la boîte 34.
Les ressorts 71 et la pièce flexible 84 permettent un mouvement limité du récipient 10 dans toutes les directions.. Un faible mouvement du fond du récipient en direction horizontale est permis par le palier à rotule entre la pièce 84 et le récipient 10, du fait que cette pièce 84 vient. fléchir lorsque la rotule 78 et la cheville 79 sont mues horizontalement. Comme la boîte 34 est sensiblement exempte de vibrations, la machine peut être construite comme dispositif portatif et n'a pas besoin d'être fixée sur une fondation.
En outre, lorsque la machine est à commande automa tique du cycle d'opérations, le mécanisme de commande à temps, qui est ordinairement de construction très délicate -et qui est affecté de manière préjudiciable par des vi brations, peut être fixé à la boîte 34 sans prendre de précaution pour un montage flexible de celui-ci.
Lorsque la machine travaille à petite vi tesse ou pendant les périodes de lavage, il est désirable de supporter le récipient de manière pratiquement rigide. Autrement il faut s'at tendre à un bondissement du récipient 10 pendant ce temps et il va de soi que l'effica cité de la masse stabilisatrice à inertie 91 est réduite lorsque la vitesse du panier 16 et la fréquence de vibrations de celui-ci est ré duite. Pendant les périodes de petite vitesse ou de lavage de la machine, le poids de l'eau dans le récipient 10 est employé pour abais ser le récipient 10 à l'encontre des ressorts 71 jusqu'à ce que le tampon flexible 81 vienne prendre appui dans la pièce en forme de coupe 75.
La face du tampon 81 est en gagée par les parois 76 comme représenté à la fig. 4, de façon à réaliser pendant ce temps un point d'appui pratiquement. rigide pour le récipient 10, une partie du poids du récipient 10 et de son contenu étant suppor tée directement par le fer à<B>U</B> 74. Le réci pient 10 peut effectuer un certain mouve ment grâce à la flexibilité du tampon 81 et du palier à rotule 77-78, mais ce mouve ment est petit. Il est évident que la pièce flexible 84 est pendant ce temps amenée hors d'engagement avec le fer à<B>U</B> 74.
Il résulte de la description qui précède que dans la machine représentée et décrite pour laver et sécher des tissus par centrifu gation, les vibrations y sont considérable ment réduites pendant les vitesses de fonc tionnement normal et pendant la vitesse cri tique, de sorte qu'un fonctionnement à vi tesse élevée est permis pour expulser le fluide des tissus. Par conséquent, 'la durée de la période de séchage est sensiblement réduite grâce à la vitesse d'expulsion d'eau élevée qui peut être réalisée.
En outre, grâce aux moyens perfectionnés pour supporter le mé canisme de lavage de façon flexible pendant un temps donné et le supporter de façon pra tiquement rigide par la boîte pendant un autre temps donné, on réduit au minimum les vibrations transmises à la boîte de façon à pouvoir se dispenser d'une fixation de la boîte sur le plancher de la buanderie et à pouvoir construire la machine comme ma chine portative. Un pourra prévoir des formes d'exécu tion constituées par des machines de lavage de types variés fonctionnant. automatique ment pour effectuer une suite d'opérations prédéterminées dans un cycle de lavage.
Dans de telles machines automatiques. on rencontre des charges fortement en déséquilibre en rai son de la transition automatique de la phase de lavage à la phase d'expulsion de fluide dans le cycle d'opérations.