Machine pour le nettoyage et l'essorage de tissus par centrifugation. La présente invention a pour objet une machine pour le nettoyage et l'essorage de tissus par centrifugation, du type compor tant une corbeille rotative pour la réception des tissus à traiter et un dispositif stabilisa teur à inertie pour cette corbeille.
En vue d'éliminer l'effet préjudiciable de vibrations de la partie rotative, cette machine est caractérisée par le fait que le dispositif stabilisateur à inertie comporte un récipient destiné à être rempli d'un liquide au moins pendant une des opérations de la machine, dans le but de retarder les mouvements vibra toires de la corbeille.
Deux formes d'exécution de la machine faisant l'objet de l'invention sont représen tées, à titre d'exemples, au dessin annexé.
La fig. 1 montre une première forme d'exécution en coupe verticale suivant la ligne I-I de la fig. 2; la fig. 2 montre une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1; les fig. 3 et 4 montrent des coupes verti cales suivant les lignes III-III et IV-IV respectivement de la fig. 2; la fig. 5 est un schéma de l'appareil de réglage électrique de la machine représentée aux fig. 1 à 4; la fig. 6 montre une élévation latérale, partie en coupe, d'une seconde forme d'exé cution de la machine, et les fig. 7 et 8 montrent des élévations avant et arrière respectivement, partie en coupe, de la machine représentée à la fig. 6.
Les fig. 1 à 5 montrent une machine de lavage du type appelé à axe vertical, compor tant une enveloppe 10 avec une ouverture d'accès 11. Une corbeille 12, pour recevoir le liquide de nettoyage et les tissus à traiter, est logée dans l'enveloppe 10 de façon à tour ner autour d'un axe vertical. La corbeille 12 est portée par un arbre vertical 13 animé d'un mouvement oscillant de fréquence relative ment faible pendant les périodes de lavage et d'un mouvement rotatif de vitesse relative ment élevée à la fin d'une période de lavage pour extraire le liquide de nettoyage dés tis sus par centrifugation, la commande étant effectuée par un mécanisme 14 à deux vi tes ses.
Le mécanisme 14 à deux vitesses est actionné par un moteur électrique 15 et peut être réglé au moyen d'un électro-aimant 1,6, la construction et l'arrangement étant tels que, pendant les périodes de désexcitation de l'aimant 16, le mécanisme produit le mouve ment oscillant de l'arbre 13 et, quand l'élec- tro-aimant est excité, le mécanisme 14 produit le mouvement rotatif à, grande vitesse de l'ar bre 13.
La construction -et le fonctionnement du mécanisme 14 étant bien connus, une exlyli- càtion ultérieure n'en sera pas nécessaire.
La partie de fond dé la corbeille f2 est pleine- et est munie d'ailes 17 dirigées vers l'intérieur et circonférentiellement espacées, servant à agiter les tissus immergés dans: l'eau de lavage à l'intérieur de la corbeille pendant le mouvement oscillant de l'arbre 13. Les parois latérales de la corbeille 12 vont en s'élargissant vers le haut et l'extérieur pour faciliter l'extraction du liquide de lavage pen dant la centrifugation, et des orifices de dé charge 18 sont prévus dans la partie supé rieure de la corbeille pour décharger le liquide de la corbeille. La corbeille est en outre munie d'une ouverture d'accès 19 coïncidant avec l'ouverture 11 de l'enveloppe.
De l'eau de lavage d'une température ap propriée est admise dans la corbeille 12 au moyen d'une tuyère 21 débouchant dans la corbeille, comme représenté aux fig. 1 et 3, pour diriger L'eau de lavage dans l'intérieur de la carbeille. La tuyère 21 est reliée, au moyen d'un conduit 22,à un dispositif mé langeur, d'eau 23 à réglage thermostatique dans lequel de l'eau chaude et de l'eau froide sont introduites par des conduits 24 et 25. Le dispositif 23 peut être réglé à la main pour fournir de l'eau à la température requise pour l'opération de lavage. Des dispositifs mélan geurs d'eau du genre représenté en 23 étant bien connus, une explication uHérieure de ceux-ci n'est pas nécessaire.
Le courant d'eau du dispositif mélangeur 23 à la tuyère 21 est réglé au moyen d'une soupape à commande électromagnétique 26 de toute construction connue. De préférence, l'arrangement est tel que la soupape 26 est ouverte lorsque son aimant est excité, et inversement fermée, lorsqu'il est désexcité.
La corbeille 12, le mécanisme à deux vi tesses 14 et le moteur électrique 15 forment parties d'un ensemble 27 supporté de façon flexible dans l'enveloppe 10. Les supports flexibles comportent une paire de colonnes ver ticales 28 dont les extrémités inférieures sont fixées à des bras 29 s'étendant vers l'extérieur et formant une partie du mécanisme à deux vitesses 14. Les colonnes 28 comportent des pi vots 30 et 31 logés dans des paliers 32 figés sur des parties diamétralement opposées d'un anneau-balancier 33. Ce dernier est supporté par des chevilles à pivot 34 et 35 logées dans des parties intermédiaires de leviers oscil- lants 36 et 37.
Le levier oscillant 36 est muni de douilles sphériques 38 et 39, recevant des billes 40 et 41 respectivement fixées sur des tiges de traction et de compression 42 et 43 respectivement. L'extrémité supérieure de la tige de traction 42 est munie d'une bille 44 supportée dans une douille 45 fixée sur l'en veloppe 10. La tige de compression 43 est munie à son extrémité inférieure d'une bille 46 supportée dans une douille 47 fixée sur une partie inférieure de l'enveloppe 10. Le bras oscillant 37 est supporté par des tiges à traction et à compression de la même manière que susdécrit pour le bras oscillant 36.
Il résulte de cette construction que l'an neau-balancier 33 est supporté à pivot par les bras oscillants 36 et 37 et que l'ensemble 27 est supporté à pivot sur l'anneau-balancier 33 au moyen des chevilles 30 et 31 diamétrale ment opposées, les dernières étant décalées de 90 degrés par rapport aux chevilles 34 et 35. Cette disposition permet un culbutement de l'axe de la corbeille dans tous les plans verti caux.
Les différents joints universels entre les tiges .de support 42 et 43 et les- bras oscil lants 36 et 37 et l'enveloppe 10 permettent un déplacement de l'anneau-balancier 33 et de l'ensemble 27 dans toutes les directions horizontales. Il va de soi que ce support flexi ble portant l'ensemble 27 n'a été indiqué qu'a titre d'exemple et que l'on pourrait aussi em ployer d'autres- genres de support flexible.
Pendant la rotation à brande vitesse de la corbeille 12, l'ensemble 27 suspendu entrera en vibration si la charge des tissus n'est pas uniformément répartie dans la corbeille.
La masse -de l'ensemble suspendu<B>217</B> résiste aux forces alternantes provoquées par la charge non équilibrée qui sont isolées & l'enveloppe par le mécanisme de support flexible. Pen dant les périodes de lavage, les vibrations produites sont de _ faible fréquence et la charge -de l'eau de lavage dans la corbeille forme un stabilisateur qui résiste aux vibra tions.
A la fin de la période ide lavage, l'eau dans la corbeille est déchargée par centrifu gation à travers les -orifices 18 lors, de l'accé-- lération de la corbeille. L'eau déchargée de la corbeille 12 pendant l'accélération le celle-ci est recueillie dans un collecteur 49 supporté par l'ensemble 27, de sorte que l'eau déchargée est utilisée comme stabilisateur à inertie pour résister aux vibra tions à haute fréquence produites pendant la période de centrifugation.
Comme représenté aux fig. 1, 2 et 3, le collecteur 49 est de forme annulaire et comporte des parois cylin driques intérieure et extérieure 51 et 52 re liées par un fond 53. La partie supérieure de la paroi extérieure 52 est disposée en face des orifices de décharge 18 pour recueillir l'eau qui en est déchargée. La capacité du collecteur 49 est telle que le volume entier de l'eau déchargée de la corbeille est reçu dans le collecteur pendant les périodes de centrifu gation. A la fin de la période de centrifuga tion, l'eau est déchargée du collecteur 49 à travers un orifice 54 et un conduit 55 ame nant vers la vidange. L'écoulement de l'eau du collecteur 49 est réglé par une soupape 56 à commande électrique prévue dans le con duit 55.
De préférence, la disposition est telle que la soupape 56 est ouverte pendant les périodes de désexcitation et fermée pendant les périodes d'excitation.
L'excitation de l'aimant 16, des soupapes à solénoïde 26 et 56 et du moteur 15 est com mandée au moyen d'un interrupteur à main 57 placé sur l'enveloppe 10. Cet interrupteur peut être du type à tambour à segments et comporter des segments de contact 58, 59 et 60 représentés en développement à la fig. 5. Les segments, 58 à 60 coopèrent avec des balais de contact 61 à 64. La source de cou rant électrique des différents organes est re présentée par les conducteurs de ligne L1 et L2 dont le premier est relié au contact 61. La soupape à solénoïde 26 est reliée au con ducteur L2 et aucontadt 62, et le moteur 15 est relié au conducteur L2 et au contact 63.
La soupape de vidange à commande é lectri- que 56 et l'aimant de changement de vitesse 16 sont reliés en parallèle au conducteur L2 et au contact 64. Toutes ces connexions sont clairement représentées à la fig. 5.
Pour produire un cycle d'opérations, l'ou- vrier dépose les tissus à traiter dans la cor beille 12 et fait avancer l'interrupteur à tam- tour 57 vers la position a ("remplissage"), après quoi la soupape d'eau 26 est excitée pour admettre de l'eau de lavage à travers la tuyère 21 dans la corbeille 12. A ce mo ment, l'ouvrier introduit les solutions de blan chissage nécessaires dans la corbeille 12. Quand la quantité d'eau exacte a été admise dans la corbeille 12, on fait avancer l'inter rupteur à tambour 57 vers sa position, b ("lavage-rinçage"), de sorte que la soupape 26 est désexcitée de façon à interrompre l'accès d'eau dans la corbeille.
Dans cette position de l'interrupteur à tambour 57, le moteur 15 est excité et provoque le mouvement oscillant de la corbeille 12, et évidemment l'aimant de changement de vitesse 16 est pendant ce temps désexcité. Grâce à l'agitation de l'eau dans la corbeille 12 et à l'action de brossage des ailes 17, toute souillure est enlevée des. tissus de façon efficace.
L'opération de lavage se termine lorsqu'on fait avancer l'interrupteur 57 vers sa position c ("essorage"). Dans cette position, l'aimant de changement de vitesse 16 et la soupape 56 sont excités. Par suite de l'excitation de l'ai- mau t, le mouvement de rotation de la cor- beille 12 est amené à grande vitesse. Lors de l'a#él.ération de la corbeille 12,
la masse d'eau de lavage se meut vers l'extérieur et vers le haut le long des- parois latérales incli nées de la corbeille et est déchargée à travers les, orifices 18 dans le collecteur 49. Lorsque la soupape à solénoïde 56 est fermée par suite, de son excitation, l'eau déchargée est retenue dans le collecteur 49.
Pendant l'accélération de la corbeille 12, les tissus .sont mus vers ;'extérieur par la force centrifuge et amenés en contant avec les parois latérales- de 'la cor beille et, pendant la xotation.à grande vitesse de la corbeille, le liquid'e est. extrait des tissus et déchargé à travers les orifices 18.
Pendant ce temps, l'ensemble suspendu 27 est soumis à des forces alternantes à haute fréquence provoquées par tout -désé quilibre de la charge dans la corbeille 12. Ces forces. pro voquent des vibrations de l'ensemble 27 et, afin de réduire ou d'amortir ces vibrations, la masse d'eau relativement lourde est retenue dans le collecteur 49 où elle fonctionne comme stabilisateur à inertie. Pour terminer l'esso rage des tissus, on fait avancer l'interrupteur 57 vers sa position de repos (0) dans laquelle tous les dispositifs électriques sont désexcités.
Par suite de la désexcitation du moteur, la corbeille vient à l'arrêt et, par suite de la désexcitation de la soupape 56 qui vient s'ou vrir de ce fait, le collecteur 49 est vidé.
Aux fig. 6, 7 et 8 est représentée une autre forme d'exécution de la machine de la vage et d'essorage à support flexible. Cette machine comporte une cuve 71 de forme tron conique et ayant à son extrémité antérieure une ouverture d'accès 72. L'eau de lavage est admise dans la cuve 71 par un conduit 70 dont au moins une partie est flexible. La cuve 71 renferme une corbeille perforée 73, de forme tronconique et ayant des ailes 74 ser vant à agiter les tissus pendant l'opération de lavage. La corbeille 73 est ouverte à son extrémité antérieure pour recevoir les tissus introduits à travers l'ouverture d'accès 72 de la cuve.
A l'extrémité antérieure de la cuve est articulée une porte 75 avec garniture d'étanchéité pour fermer l'ouverture d'ac cès 72.
La corbeille 73 tourne avec une vitesse d'environ 50 tours par minute pendant les pé riodes de lavage et avec une vitesse d'environ 500 tours par minute pendant les périodes de centrifugation, au moyen d'un mécanisme à deux vitesses 76 actionné par une poulie 77 reliée par une courroie 78 à un moteur à vi- teme constante 79. La construction et le fonc- tionneument de ces mécanismes étant bien con nus, une explication ultérieure ne sera pas nécessaire.
Le moteur électrique 79 est figé à la cuve 71 au moyen d'un étrier 81 et actionne une pompe 82 pour enlever de l'eau de perte de la cuve 71. Cette eau est extraite par un ori fice dé vidange 83 prévu dans la cuve, au fond d'un puisard 84 communiquant avec l'admission 85 de la pompe 82. L'eau déchar- gée par la pompe 82 est emmenée par un conduit flexible 86 vers un point de décharge.
La cuve 71, Wmécanisme à deux vitesses 76 et le moteur 79 constituent les organes principaux d'un ensemble 87 qui est supporté de façon flexible dans une enveloppe 88. Cette dernière comporte une partie antérieure supé rieure 89 disposée dans un plan normal à l'axe de rotation de la corbeille et ayant une ouverture d'accès 91 coïncidant avec l'ouver ture d'accès 72 de la cuve. L'ouverture 91 est fermée à l'aide d'un couvercle articulé 92. Le support primaire de l'ensemble 87 comporte des ressorts hélicoïdaux à traction 93, 94 et 95, dont le dernier est supporté sur l'enve loppe 88 par un boulon 96 et un écrou de res sort 97, ce ressort supportant l'extrémité arrière de la cuve 71.
Les ressorts hélicoïdaux 93 et 94 sont situés sur des côtés opposés de la cuve, près de l'extrémité antérieure de celle- ci, comme représenté aux fig. 7 et 8, et sont supportés par des supports 98 et 9'9 figés à l'enveloppe 88. Les supports pour les extré mités supérieures des ressorts 93 et 94 sont similaires au support du ressort 95 et ne de mandent point de description en détail. Les extrémités. inférieures dés ressorts 93 et 94 sont attachées à des étriers 101 et 102 figés à la partie antérieure de la cuve 71.
Le support flexible à trois points. d'atta- che permet une vibration de l'ensemble<B>87</B> -dans toutes les directions- dans l'enveloppe 88. Les mouvements vibratoires de l'ensemble 87 dans toutes les directions sont amortis par des organes amortisseurs à frottement, décrits par la suite.
L'organe amortisseur supérieur comporte un ressort plat 103 dont le centre est figé en 104 sur la cuve et qui porte à ses extrémités des tampons de frottement 1,05.
Ces derniers reposent sur des étriers 106 fixés à l'enveloppe 88. "Un étrier 107 est figé à la partie inférieure de la cuve 71 et s'appuie sur un tampon à frottement 108. fixé à l'extré- mité d'un ressort plat 109. dont l'extrémité opposée est figée à l'enveloppe 88.
Les tam pons à frottement supérieur et inférieur <B>105</B> et 108 résistent horizontalement à des mouve ments vibratoires de l'ensemble 87 en direc- tion longitudinale ou transversale ou à toute composante de ceux-ci. Des organes amortis seurs 110 et 111, représentés à la fig. 8, résis tent à des mouvements vibratoires verticaux de l'ensemble 87. Chacun de ces organes com porte un ressort plat 112, ces ressorts étant figés par leur extrémité inférieure à l'enve loppe 88 et portant à leur extrémité supé rieure un tampon à frottement 113.
Les tam pons 113 s'appuyent sur des étriers 114 fixés de chaque côté de la cuve, comme représenté aux fig. 6 et 8.
Afin de réduire encore davantage les am plitudes de vibration de l'ensemble 87 et pour égaliser les amplitudes dans les différentes directions, on a prévu un stabilisateur à iner tie 115 sur une partie de la cuve 71, la masse et l'emplacement de ce stabilisateur déter minant la situation du centre d'inertie autour duquel s'effectue la vibration de l'ensemble 87. Ce stabilisateur 1l5 comporte un récipient 116 posé sur la partie supérieure de la cuve 71 et contenant une quantité de liquide, par exemple de l'eau.
La masse du stabilisateur 115 qui et déterminée essentiellement par la quantité du liquide, résiste aux vibrations engendrées par tout déséquilibre de la charge dans la corbeille pendant les périodes de cen trifugation et par les mouvements des tissus dans la corbeille pendant les périodes de la, vague. Evidemment, la masse totale de l'en semble 8 7 et l'action constante totale du système à ressort qui le supporte sont choi sies de façon à fournir une fréquence natu relle de vibration qui est éloignée autant que possible des vitesses d'essorage et de lavage de la cuve.
Jusqu'à présent, on a utilisé des stabilisa teurs en fonte de fer pour obtenir la masse nécessaire pour l'ensemble suspendu 87, mais ces stàbilisateurs présentent un problème de poids qui est un désavantage pour la manu tention et le transport de la machine. Le sta bilisateur à liquide 115 peut être transporté à vide et être rempli de la quantité exacte de liquide quand la machine est installée. Un orifice de remplissage 117 est prévu dans le récipient 116 près de son sommet et des ori- fices de vidange 118 sont disposés dans ses parties de fond, ces orifices étant obturés par des bouchons amovibles.
L'orifice derem- plissage 117 est situé à un niveau tel que lorsque le stabilisateur 115 est rempli de la quantité exacte de liquide, le trop-plein in dique que la quantité d'eau exacte a été introduite.
Lors du fonctionnement d'un stabilisateur à remplissage de liquide, ilest d6sirable que la fréquence naturelle d'oscillation du liquide soit différente de la fréquence à laquelle la stabilisation de l'ensemble suspendu est la plus critique, ou, autrement dit, la fréquence d'oscillation du liquide doit être éloignée autant que possible de la fréquence naturelle de vibration de lensemble 87 flexiblement suspendu. La fréquence d'oscillation désirée du liquide peut être obtenue en prévoyant des parois à l'intérieur du récipient 116 afin de le diviser en compartiments.
Comme représenté à la fig. 7, un certain nombre de parois verti cales et horizontales 121 et 122 respective ment sont prévues pour former des comparti ments 123 à l'intérieur du récipient 116. Les parois 121 et 122 sont munies d'orifices rela tivement petits 124 formant des communica- tions entre les différents compartiments 123 afin de faciliter le remplissage et la vidange du récipient 116.
En pratique, ces orifices 124 doivent être relativement petits par rap- port au volume & s compartiments 1'23.
La stabilisation obtenue lors de l'essai d'une machine de grandeur maximum, du type représenté aux fig. 6 à 8, avec un stabi lisateuT à parois contenant 9,300 kg d'eau, était équivalente à la stabilisation d'une ma chine -similaire ayant des stabilisateurs en fonte de fer d'un poids de 27,200 kg.
Ce résul tat est obtenu grâce à l'inertie de la masse mobile ,die liquide dont le mouvement s'oppose en général au mouvement vibratoire de l.'en, semble suspendu, en tout temps sauf lorsque la fréquence des forces d'excitation est en résonance avec la fréquence naturelle d'oscil lation du liquide.
En pratique, la fréquence naturelle d'oscillation du liquide sera diffé rente des vitesses de lavage et de centrifu- gation de la corbeille, de sorte que la réso nance ne se produira que pendant l'accéléra tion de la corbeille. Puisque l'accélération est rapidement effectuée, l'effet de résonance est de courte durée.
Les machines représentées et décrites sont des machines de lavage à montage flexible pour l'essorage par centrifugation du liquide de nettoyage de tissus ou analog e, ces ma chines étant munies d'un stabilisateur. Le stabilisateur peut être prévu pour être em ployé pendant la centrifugation seulement ou pendant le lavage ainsi que la centrifugation. Le stabilisateur à liquide retarde de manière efficace les vibrations, comme susdécrit.
En outre, on réalise une économie considérable dans le poids de la machine à transporter parce que le stabilisateur est dépourvu de liquide jusqu'au moment où il est mis en fonctionnement au lieu de destination.