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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES à LAVER et à ESSORER.- . La présenta invention vise des perfectionnements aux'machines à laver et à sécher ensuite les vêtements et les tissus, machinas quilhaont desti- nées principalement aux usages domestques, Les machines existantes de ce genre présentent, entre autres avantages, celui d'un fonctionnement rapide, mais elles offrent aussi l'inconvénient que les agitateurs utilisés jusqu'ici au gours du lavage déterminaient une usure excessive des tisus et étaient de plus suscepti- bles d'être abîmés*
L'invention cencerne également des dispositifs rotatifs pour séparer les matières liquides des matières solides, par la force centrifuge.
Dans de telles, machines, on a rencontré des difficultés résultant des vibrations
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quineont déterminées par une masse déséquilibrée dans le panier ou contenant destiné aux matières à traiter. Ce déséquilibre peut atteindre une valeur telle qu'il nécessite l'arrêt de la machine et une nouvelle distribution du contenu du panier. Dans tous le cas, cala entraîne da graves dégradations à. la machine car les vibrations déterminent une usure excessive des paliers et des organes moteurs.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif, et dans lesquels :
La Fig.1 représente en élévation une machine à lever, avec une partie de la cuve arrachée pour montrer l'intérieur*
La Fig-2 est une vue en plan par dessus , de l'agitateur*
La Fig-3 en est une vue en plan par dessous*
La Fig-4 en est une coupe axiale et verticaie.
Les Fig.5 et 6 sont des coupes horizontales prises respective- ment suivant les lggnes 5-5 et 6-6 de la Fig.4.4
La Fig-7 représente en élévation, avec parties en coupe, un sé- parateur centrifuge.
La Fig.8 en est une coupe horizontale prise suivant la ligne 8-8 de la Fig.7 la Fig.9 est une coupe relative à une variante du système de suspension du panier.
6 désigne un soda métallique contenant un moteur électrique d'entraînement et le mécanisme actionné par celui-ci pour faire osciller l'agitateur 7. Sur le socle 6 est montée une cuve 8 qui, dans la machine re- présentée, est agencée pour contenir une grande quantité d'eau, par exemple 70 litres environ.
Le dispositif d'essorage n'a pas été représenté, car il n'est pas nécessaire à la compréhension de cette partie de l'invention. Pour la même raison, le moteur et le mécanisme transmettant son mouvement à l'agita- teur n' ont pas été représentés. On peut utiliser à cet effet un mécanisme quelconque susceptible d'imprimer à l'agitateur un mouvement oscillant d'en- viron 200 .
L'agitateur est construit avec une hauteur assez grande, pour des raisons qui seront expliquées en détail plus loin, son extrémité supé0
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rieure dépassant un peu le niveau des eux savonneuses dans la cuve, par exem- ple de 45 mm. envi ron. L'agitateur est de préférence coulé an une seule pièce, de façon qu'il paisse être simple et robuste et en vue d'éviter les joints et les dispositifs de fixation.
Toutes les surfaces avec lesquelles s'engage le tissu sont lisses pour éviter les détériorations. un vue de réduire le poids, l'agitateur peut avantageusement, être construit en aluminium: il comprend un corps oraux possédant une base ou un disque 9 et trois lames radiales 10 qui s'élevant verticalement par rapport au disque et se terminant dans un moyeu 11 dont l'extrémité supérieure est lisse et bien arrondie à son bord extérieur, pour empêcher que le tissu ne soit abîmé.
Depuis la partie supérieure de l'agitateur jusqu'à l'extrémité inférieure, le bord extérieur de chaque lame diverge progressivement par rapport à l'axe. On a obtenu de bons résultats avec un bord faisant un angle d'environ 20 avec l'axe* Lorsque chaque nervure approche du disque, en commençant à peu près à mi-chemin vers le bas, elle diverge beaucoup plus rapidement par rapport à l'axe que ne le fait la partie supérieure et se termine par une extrémité arrondi e 11 faisant saillie au-delà de la surface périphérique du disque.
A l'extrémité supérieure formant moyeu, où les nervures viennent se faudra avec cette pièce, elles sont construites un peu plus épaisses, comme indiqué en 12, et elles sont effilées lorsqu'elles descendant, de façon à évi- ter les aigles et les coins et, en conséquence, les poches dans lesquelles le tissu ne se déplacerait pas.
La paroi 13 du corps, entre chaque paire de lames, s'incurve progressivement depuis le moyeu, de manière ²éviter la formation de poches et à offrir un trajet facile pour les tissus, lorsque ceux-ci se déplacent vers le bas sous l'effet de la traction exercéepar l'agitateur.
Commençant à la partie supérieure, la paroi s'étend Entre cha- que paire de lames en présentant une surface courbée vers l'intérieur dont les rayons augmentent progressivement vers la base comme l'indiquent d'une part les lignes pointillées 14 et 15 dans le plan de la Fig.2. et d'autre part les cou- pes horizontales des Fig.5 et 6: les lignas pointillé es correspondant aux plans de coupe 5-5 et 6-6.
A la partie intérieure, la paroi vient se fondre, par une courbe progressive 16, dans le disque qui est pratiquement plat sur sa surface supérieure*
La, Fig.4 étant une coupe axiale,, la courbure entre les cotés
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des lames, au-dessus de la courbure 16, n'est pas représentée.Deces qui précède il résulte que la surface du corps, entre chaque paire de lampe., présente des courbures dans deux directions différentes, à savoir la direction de lame à lame et la direction descendante vers le disque.
A titre d'exemple, on indiquera que le rayon de la paroi courbe au voisinage du disque, qui est représentée par la ligne pointillée 14, peut 'être d'envircu 20 cm. et que le rayon de la paroi courba à la paroi supérieure peut 'être d'environ 12 cm. En raison da cette disposition, la courbure s'aplatit progressivement depuis le haut vers la bas*
Comma visible sur les diverses figures, les cotés de la paroi courbe, entre les lames, sont tangents ou à peu près tangents aux côtés des lames, avec la résultat que la surface ainsi présentée est lisse et d'une cour- bure progressive de telle sorte que les tissus se déplacent facilement depuis la partie supérieure vers le fomé, et que toutes les poches ou espaces morts en- tre les lames sont ainsi évités.
Comme visible Fig-4, l'agitateur est creux, de façon à posséder un poids réduit, ainsi qu'une inertie réduite des organes mobiles qui est avan- tageuse lorsque le sens du mouvement oscillant est inversé par le mécanisme de commantde, L'extrémité supérieure de l'agitateur est muniede rainures ou canne- lures 17 coopérant avec les parties similaires sur l'arbre de commande 18. On a prévu aussi un palier fixe comportant un coussinet de bronze 19 formant un joint à force avec le corps, et une chemise intérieure 20.
En raison des surfaces ci-dessus décrites, comprises entre les lames, on obtient la flexion du tissu ainsi que le frottemmt des tissus l'un sur l'autre* La zone de lavage maximun se trouve au fond ou au voisinage du fond de l'agitateur; entre le fond et la partie supérieure, on obtient des de- grés variables de lavage; en raison des surfaces courbes décrites, Entre les lames, la frottement est réalisé de façon à ne pas abîmer les tissus fins et frêles.
Les expériences faites avec cet agitateur montrant que les tis- sus contenus dans la masse creuse à l'intérieur de la cuve, au voisinage du sommet bu du niveau da l'eau, se déplacent vers le bas sur les surfaces courbes et vers le fond, sont déchargés radialement vers la coté de la cuve, puis se déplacent vers le haut et vers le niveau d'eau, puis vers l'intérieur, après quoi la cycle est répété.
Le mouvmenet du tissu est du au aourant d'eau déter- miné par la différence progtessive dans le diamètre et les dimensions des par-
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ties de l'agitateur, depuis le haut vers le basa
Des expériences ont montré aussi qu'on raison de la présence des surfaces courbes, en ce qui concerne la tome et l'arrangement des lames, et de l'oscillation de l'agitateur d'environ 200 . l'emmêlement du tissu, qui présente des inconvénients dans d'autres machines à laver du type à agitateur, est pratiquement supprimé.
Les parties d'extrémités inférieures des lames qui font saillie au-delà du disque de fond sont importantes, parce qu'elles déter- minent le flottement et l'agitation des tissusy et agissent aussi comme moyen pour les décharger radialement,
En raison des mouvements d'oscillation de l'agitateur, les mou- vements des tissus dans les eaux savonneuses sont complexes, mais en général on peut indiquer qu'on plus des mouvements d'oscillation, il existe un mouvement déterminé des tissus depuis la paroi intérieure de la cuve, en tous les points, vers le centre et, de là ,vers le bas le long des parois courbes de l'agitateur, puis un mouvement radial vers l'extérieur, non entravé le long du fond de la cu- ve vers la paroi intérieure, et puis vers le haut,, mouvement qui n'est pas gêné non plus,
vers le sommet ou le niveau d'eau, après quoi le cycle est répété.
La présence des pointes de lames et l'aire à élargissement constant depuis l'a- gitateur, empêchant l'emmêlement et la torsion des tissus.
Le lavage amélioré est dû entre autres raisons, au fait que l'extrémité supérieure de l'agitateur se termine au niveau d'eau ou à ses envi- rons, et qu'en conséquence l'agitateur exerce une traction vers la bas sur le tissue, depuis le niveau d'eau vers le fondy ce qui est en opposition avec le cas d'un agitateur placé en bas qui lovsqu'il est en service, est complètement recouvert par le tissu.
Cela détermine un mouvement de roulement circulaire des tissus passant d'une zone vers une autre, ainsi qu'un mouvement de retour libre et continu. Lorsque les tissus se déplacent vers le bas, ils frottent l'un centre l'autre, ainsi que sur les surfaces de l'agitateur, et ils sont fléchis ou re- pliés au cours de leur passage depuis le haut vers le fond, action qui assiste et facilite l'opération de lavage.
Pour effectuer le séchage rapide des tissus ainsi lavés on fait appel à une autre partie de la machine dont le but estd'extraire des tissus le liquide de lavaga.
Sur la Fig.7, le chiffre 25 désigne un moteur électrique à arbre
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vertical, destiné à fonctionner à une vitesse désirée quelconque propre à dé- terminer l'extrection nécessaire du liquide de lavage, de la masse en cours de traitement. Le moteur, dans son Ensemble, est supporté de façon qu'il puisse librement basculer dans un sens quelconque* Un support approprié à cet effet est constitué par un joint universel compranant, par exemple, une bague exté- rieure 26 qui est supportéepar des pivots27 sur un bâti approprié28, ces pi- vota étant en alignement transversal* A l'intérieur de la bague ou couronne est placée une contre-lague plus petite 29, qui est supportée par la première par l'intermédiaire de deux pivots 30 à alignement transversal.
Tous les pivots sont placés dans le même plan transversal, avec une pairs de pivots perpendiculaire à l'autre.
La couronne ou bague intérieure est fixée sur une partie du mo- teur, par exemple le prolongement 31 du coffret ou bâti* Vers la bas s'étend. depuis le moteur, un arbre-moteur 32 sur lequel est monté le rotor ou parier 33.
Avec ce système de suspension, la gravité est utilisée pour ramener le moteur et son arbre dans la position verticale normale. Un support du type visé permet à l'extrémité inférieure de l'arbre de se déplacer latéralement sous l'effet d'une masse non équilibrée dans la rotor ou dans le panier porté par l'arbre, jusqu'à l'instant où les moyens d'équilibrage, qui seront décrits plus loin, de- viennent efficaces*
Le panier peut être de forme et de dimensions convenables quel- conques pour le travail que l'on se propose d'exécuter* Comme représenté, ile comprend une paroi cylindrique 34 et une paroi de fond 35; ces parties sont mu- nies de nombreux petits trous à travers lesquels le liquide peut s'échapper lorsque le panier est mis en rotation.
Dans la paroi de fond du panier est for- mée une partie rentrée 36 dont la paroi latérale est annulaire. Le panier est supporté de manière à pouvoir être basculé dans tous les sens* A cet effet, un moyen approprié consiste à recourir à un joint universel de construction simi- laire à celui qui supporte le moteur.
Dans ce cas, la bague ou courcone intérieure 37 est fixée sur l'arbre 32 et à son tour, est supportée par des pivots alignés 38 portés par la couronne ou bague extérieure 39. Cette dernière est portée par des pivots 40 qui sont supportés par la paroi annulaire de la partie rentre 36.Les pivots sont tous placés dans le même plan transversal et une paire est perpendiculaire à l'autre paire. Le centre du support de panier, ou bien le point commun au pa-
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nier et à l'arbre, doivent être légèrement au...dessus du centre de gravité du panier et de sa charge! on a représenté en pointillés de quelle faqon le pa- nier. peut basculer.
La construction ainsi décrite ne présente pas de diffé- rence fondamentale avec les constructions déjà utilisées.
En ce qui concerne maintenant les moyens pour équilibrer auto- matiquement le panier, même si la masse contenue dans oelui-ci est grandement déséquilibrée, on a prévu un roulement à billes 41 qui entoure le panier, de préférence à l'extérieur, où il ne gène ni le remplissage du panier, ni 1 en- lèvement de son contenu* Dans le roulement à billes,, qui est complètement fer- mé, sauf pour une ouverture de remplissage, sont prévus des billes d'acier durci qui remplissent le roulement à billes d'une manière seulement partielle, et qui peuvent s'ajuster librement d'elles-mêmes pour l'équilibrage d'une mas- se déséquilibrée quelconque à l'intérieur du panier.
Le roulement à billes est muni d'un scellement ou d'un joint, pour la raison qu'il convient de graisser les billes, de telle sorte qu'elles se déplacent librement avec un frottement minimum, pour empêcher le lubrifiant des'échapper à l'intérieur du panier, et empêcher aussi l'eau (ou tout autre fluide) de pénétrer dans le roulement où il pourrait déterminer de la rouille ou abîmer d'ange façon les billes. L'arc couvert par les billes peut être d'environ 120 à 150 . La place ou position des billes et de leur cage de rou- lement est importante pour assurer l'obtention des meilleurs résultats.
A cet effet, la cage de roulement doit être placée de manière qu'un plan transver- sal passant par les centres des billes passe aussi par le centre de déplace- ment du joint universel* En d'autres termes, le roulement à billes doit être placé dans un plan qui coïncide, autant que possible, avec le centre de gravi- té du panier et de son contenu.
En quelques mots si la masse déséquilibrée à l'intérieur du panier, se déplace initialement vers un coté de l'axe vertical normal de la machine, les billes se déplacent dans le roulement vers le coté léger d'une quantité suffisante pour compenser l'inégalité de distribution de la masse à l'intérieur du panier.
En ce qui concerne la suspension universelle, le panier, s'il contient une masse déséquilibrée se déplace jusqu'à ce que la variation ré- sultante dans la disposition des masses par rapport à l'axe de cotation, soit telle qu'aucun couple dynamique ne soit transmis à l'arbre 32.
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Itas lignes pointillées de la Fig.7 montrent le panier dans une position basculée avec exagération, résultant d'une masse déséquilibrée, tan- dis que le panier est supposé être en rotation à sa vitesse propre. Avec la panier tournant au-delà de sa vitesse de résonance pour une vibration trans- versale, les billes, dans le roulement, s'ajustent automatiquement d'elles- mêmes par le mouvement circonférentiel dans le roulement, de manière que le centre du roulement et de la bague ou couronne de $oint universel ne vibre pas.
En d'autres termes, le réglage est tel qu'il décharge l'arbre- moteur 32 de toute tendance à prendre des mouvement latéraux ou d'oscillation! en conséquence, il se tient verticalement et il tourne comme s'il était main- tenu dans des paliers fixes.
Dans les conditions précéemment indiquées, le panier lui-même peut osciller plus ou moins; mais, en raison de la position des billes et du joint universel, de tels mouvements n'ont pas de répercussion sur la régula- rité de marcha de l'arbre et de son moteur.
La Fig.9 représente une variante dans laquelle le moteur 25 est placé à la partie inférieure de la machine et repose sur une base appro- priée, dans une position fixe. L'arbre 32 s'élève verticalement et, à son ex- trémité supérieure, il est muni d'un joint universel 43, qui est de construc- tion similaire à celles qui ont été précédemment décrites.
Il covient de placer le joint 43 à une distance appréciable au-dessus du panier et de sa charge* La bague ou couronne extérieure est re- liée à pivot à la pièce tubulaire 44 et cette dernière, à son tour, est re- liée, à son extrémité inférieure, par un joint universel 45 au panier, tandis que la couronne ou bague extérieure du joint est reliée à pivot à la partie rentrante 36. Le panier est entouré par une cage de roulement contenant des billes, comme dans le cas de la Fig.7 Le coffret extérieur fixe 46, destiné à recueillir le liquide déchargé, est supporté de manière appropriée quelcon- que, par exemple par la partie supérieure du bâti du moteur.
La différence principale Entre les constructions des Fig.7 et 9 réside en ce que, dais le premier cas, le moteur et son arbre sont supportés par un joint universel, tandis que, dans le second cas, le moteur et son ar- bre sont supportés de manière fixe*
Avec cette disposition, le joint universel 43, prévu à l'extré- mité supérieure de l'arbre, permet au panier de basculer latéralement, dans
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eau ensemble, autour du joint comme pivot, et le joint universel 45 permet au panier de basculer indépendamment du joint supérieur* Lors de la mise en fonc- tionnement de la machine représentée Fige?,, comportant un panier ayant un dia- mètre de 30 cm.
environ, et d'autres dimensions linéaires proportionnelles , on a prévu un poids de 1,5 Kg. dans le fond du panier et contre la paroi de celui-ci. Lorsque le panier est amené en vitesse, presque toutes les vibra- tions cessent dès qu'on atteint une vitesse d'environ 120 t/m, et la machine marche, d'une manière à peu près complètement dépourvue de vibration, à une vitesse quelconque comprise entre 120 t/m et 1.000 t/m.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limita- tives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'inven- 1;1 on.