EP0159204B1 - Lave-linge dont la cuve contient de l'eau à une faible hauteur au-dessus du fond du tambour - Google Patents

Lave-linge dont la cuve contient de l'eau à une faible hauteur au-dessus du fond du tambour Download PDF

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EP0159204B1
EP0159204B1 EP85400161A EP85400161A EP0159204B1 EP 0159204 B1 EP0159204 B1 EP 0159204B1 EP 85400161 A EP85400161 A EP 85400161A EP 85400161 A EP85400161 A EP 85400161A EP 0159204 B1 EP0159204 B1 EP 0159204B1
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EP
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drum
rotation
speed
water
washing
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Esswein SA
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F35/00—Washing machines, apparatus, or methods not otherwise provided for
    • D06F35/005—Methods for washing, rinsing or spin-drying
    • D06F35/006—Methods for washing, rinsing or spin-drying for washing or rinsing only

Definitions

  • the invention relates to a washing machine with drum rotating in a tank, of the domestic type, in which the pieces of linen are introduced into the drum before any command to introduce water into the tank.
  • the cost of washing depends, in particular, on the quantity of water used for washing and rinsing due, on the one hand, to the price of the water itself and, on the other hand, to the fact that the quantity of energy required to heat the water is proportional to the volume of water. It is therefore beneficial to reduce this volume of water to a minimum.
  • the invention achieves this result.
  • means are provided for maintaining the level of water in the tank at said height above the bottom of the drum by opening a water intake solenoid valve when the level of the latter has dropped into the tank.
  • the invention provides, according to a second of its aspects, which can be used independently of the first, a washing machine characterized by the characteristics of the claim 7.
  • the wetting process can be explained as follows: the water level being low, the quantity of water introduced during the first phase is insufficient to properly wet the laundry even if it absorbs all the water which is above the bottom of the drum. In addition, this absorbed water is not evenly distributed in the laundry; some parts may even stay completely dry.
  • the mixing by slow rotation of the drum distributes the laundry almost randomly. Under these conditions when the drum rotates at centrifugation or spin speed, some dry pieces of laundry are further from the axis of the drum than other wet pieces; it follows that during centrifugation the water expressed from the wet laundry reaches the dry laundry, which wets the latter. It is thus understood that a limited number of spins is sufficient to completely wet the laundry.
  • FIG. 1 and 2 There is shown very schematically in Figures 1 and 2 a washing machine which comprises a tank 10 inside which rotates a cylindrical drum 12 of horizontal axis 20 delimited by vertical walls 14 ( Figure 3).
  • the washing or rinsing water is introduced into the tank through a solenoid valve 16.
  • This washing machine is of the usual domestic type, that is to say that it conventionally includes a programmer so that its operation is fully automatic and various safety devices such as that which completely interrupts operation when the cover is open.
  • the cylindrical wall 13 of the drum 12 is perforated to allow the water 15 from the tank enters the drum and can thus impregnating cloth 14 introduced into the drum.
  • the operation of the machine is not intended to start in principle only after introduction of all the pieces of laundry into the drum. Moreover, this operation, and in particular the arrival of water, cannot intervene during the introduction of the linen because, for this operation, the cover of the machine is necessarily open.
  • the free surface 40 of the water in the tank 10 is at a low height h, for example of the order of 1.5 cm, above the bottom 30 of the drum, the diameter of which is approximately 44.5 cm in the example.
  • the solenoid valve 16 is closed automatically when this free surface has reached this predetermined level.
  • a vertical wall 11 of the tank 10 has an opening 31 (FIG. 3) whose axis is practically at said predetermined level, at height h above the bottom 30 of the drum.
  • This opening is traversed by a bowl 33, of generally cylindrical shape, made for example of plastic material, the opening 41 of which is in the tank and the bottom 34 of which is outside this tank.
  • the seal between the outer surface of the bowl 33 and the edges of the opening 31 is ensured by a seal 32 covering the two faces of the vertical wall 11 in the vicinity of the edges of the opening 31 as well as the edges of this opening and the outer surface of the bowl.
  • This bowl 33 contains, in the vicinity of the bottom 34, a cylindrical sleeve 35 with a horizontal axis parallel to the wall 11 and forming an intersection with the axis of said bowl; this sleeve connects to sealing two diametrically opposite openings 36 and 37 of the wall of the bowl (FIG. 4).
  • the sleeve 35 contains a thermistor 38 supplied with electric current by a voltage source (not shown) of sufficient value for this thermistor to be heated by the Joule effect.
  • the sleeve 35 is established in one piece by molding with the rest of the bowl 33.
  • the thickness of the sleeve 35 is however less than that of the wall of the bowl to allow good thermal contact between, on the one hand, the water which bathes part of the external surface of the sleeve 35 and, on the other hand, the thermistor 38 at l inside the sleeve, where water does not penetrate.
  • the thermistor 38 When the water comes into contact with the sleeve 35 it cools its wall and therefore the thermistor 38. Under these conditions the electrical resistance of this thermistor varies. This resistance variation is used to supply the solenoid valve 16 with a control signal to stop filling.
  • this speed of rotation is lower than the speed of rotation used for stirring the laundry for washing or rinsing.
  • the speed of rotation of the drum for wetting is of the order of 30 revolutions per minute while the speed of rotation of the drum for washing or rinsing is of the order of 50 revolutions per minute.
  • centrifugation is carried out for a time of the order of 30 seconds.
  • the solenoid valve 16 is then opened again to complete the level up to said height h and the drum is then rotated at the speed V1 of about 30 revolutions per minute.
  • a new rotation cycle at low speed V1 and then at centrifugation speed Vation is then implemented. It has been found that about ten such cycles are sufficient to obtain uniform and sufficient wetting of the laundry. It is only after these various cycles that the drum rotates at the speed V3 of the order of 50 revolutions per minute for washing or rinsing.
  • the rotational speed for washing being 50 revolutions per minute it has been found that good wetting is obtained when the rotational speed is less than 35 revolutions per minute, and preferably between 15 and 35 revolutions per minute.
  • centrifugations are carried out at a speed V2, for example of the order of 500 revolutions per minute, it is not always essential, for wetting the laundry, that the speed V1 is less than the speed V3 of stirring for washing or rinsing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • L'invention est relative à un lave-linge à tambour tournant dans une cuve, du type domestique, dans lequel les pièces de linge sont introduites dans le tambour avant toute commande d'introduction d'eau dans la cuve.
  • On sait que dans un tel lave-linge le tambour qui contient le linge à laver, présente des parois perforées et, le plus souvent, des saillies internes pour brasser le linge quand il tourne. Ce tambour est disposé dans une cuve contenant l'eau de lavage ou de rinçage. L'eau parvient au linge grâce aux perforations des parois du tambour. (DE-A-30 30 491)
  • Le coût du lavage dépend, notamment, de la quantité d'eau utilisée pour le lavage et le rinçage en raison, d'une part, du prix de l'eau elle-même et, d'autre part, du fait que la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer l'eau est proportionnelle au volume d'eau. On a donc intérêt à réduire à un minimum ce volume d'eau.
  • L'invention permet d'atteindre ce résultat.
  • Elle est caractérisée par les caractéristiques de la revendication revendication 1.
  • On a en effet constaté que la vitesse optimum de brassage du linge afin de le mouiller avec une faible quantité d'eau est inférieure à la vitesse nécessaire pour obtenir un lavage optimum. A titre d'exemple pour le lavage le tambour tourne à environ 50 tours par minute alors que pour le mouillage le tambour tourne à une vitesse d'environ 30 tours par minute. Il est vrai que dans le brevet US 4 344 198 est décrite une dans laquelle un tambour tourne à une vitesse plus faible lors du mouillage que lors du rinçage. Mais ce document prévoit, comme condition indispensable au bon mouillage du linge, que les diverses pièces soient introduites une par une dans le tambour. L'enseignement de ce brevet ne peut donc s'appliquer aux lave-linges d'usage domestique dans lesquels il n'est jamais prévu de mécanisme d'introduction des pièces de linge une par une dans le tambour. De plus l'invention repose sur la constatation qu'il n'était pas indispensable d'introduire les pièces de linge une par une dans le tambour pour obtenir le mouillage avec une faible quantité de liquide.
  • Dans un mode de réalisation préféré on prévoit un moyen pour maintenir le niveau de l'eau dans la cuve à ladite hauteur au-dessus du fond du tambour par ouverture d'une électrovanne d'admission d'eau quand le niveau de cette dernière a baissé dans la cuve.
  • Egalement pour mouiller le linge dans de bonnes conditions, tout en consommant une quantité minimum d'eau, l'invention prévoit, selon un second de ses aspects, qui peut être utilisé indépendamment du premier, un lave-linge caractérisé par les caractéristiques de la revendication 7.
  • Le processus de mouillage peut s'expliquer de la façon suivante : le niveau d'eau étant faible, la quantité d'eau introduite au cours de la première phase est insuffisante pour mouiller correctement le linge même si celui-ci absorbe toute l'eau qui se trouve au-dessus du fond du tambour. De plus, cette eau absorbée n'est pas répartie uniformément dans le linge ; certaines pièces peuvent même rester entièrement sèches. Le brassage par rotation à vitesse lente du tambour répartit le linge de façon quasi aléatoire. Dans ces conditions quand le tambour tourne à vitesse de centrifugation ou d'essorage, certaines pièces sèches de linge se trouvent plus éloignées de l'axe du tambour que d'autres pièces mouillées ; il en résulte qu'au cours de la centrifugation l'eau exprimée de la pièce de linge mouillé atteint le linge sec, ce qui mouille ce dernier. On comprend ainsi qu'il suffit d'un nombre limité d'essorages pour mouiller complètement le linge.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés, sur lesquels :
    • La figure 1 est un schéma montrant une cuve et un tambour de lave-linge au cours d'une phase de mouillage du linge,
    • La figure 2 est un schéma analogue à celui de la figure 1 au cours d'une autre phase de mouillage du linge,
    • La figure 3 est un schéma en coupe, selon un plan vertical passant par l'axe de rotation du tambour, d'une paroi de cuve d'une partie du tambour et d'un dispositif de détection d'eau à un niveau déterminé,
    • La figure 4 est, à plus grande échelle, une coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3 et,
    • La figure 5 est un diagramme illustrant les variations de la vitesse de rotation du tambour en fonction du temps.
  • On a représenté de façon très schématique sur les figures 1 et 2 un lave-linge qui comporte une cuve 10 à l'intérieur de laquelle tourne un tambour cylindrique 12 d'axe horizontal 20 délimité par des parois verticales 14 (figure 3). L'eau de lavage ou de rinçage est introduite dans la cuve grâce à une électrovanne 16. Ce lave-linge est du type domestique usuel c'est-à-dire qu'il comprend classiquement un programmateur pour que son fonctionnement soit entièrement automatique et diverses sécurités telle que celle qui interrompt complètement le fonctionnement lorsque le couvercle est ouvert.
  • La paroi cylindrique 13 du tambour 12 est perforée pour permettre que l'eau 15 de la cuve pénètre dans le tambour et puisse ainsi imbiber le linge 14a introduit dans ce tambour. Comme usuel dans les lave-linges de type domestique le fonctionnement de la machine n'est prévu pour ne démarrer en principe qu'après introduction de toutes les pièces de linge dans le tambour. D'ailleurs ce fonctionnement, et notamment l'arrivée d'eau, ne peuvent intervenir lors de l'introduction du linge car, pour cette opération, le couvercle de la machine est nécessairement ouvert.
  • Selon un aspect de l'invention la surface libre 40 de l'eau dans la cuve 10 est à une faible hauteur h, par exemple de l'ordre de 1,5 cm, au-dessus du fond 30 du tambour, dont le diamètre est de 44,5 cm environ dans l'exemple.
  • L'électrovanne 16 est fermée automatiquement quand cette surface libre a atteint ce niveau prédéterminé.
  • A cet effet une paroi verticale 11 de la cuve 10 présente une ouverture 31 (figure 3) dont l'axe est pratiquement audit niveau prédéterminé, à hauteur h au-dessus du fond 30 du tambour. Cette ouverture est traversée par un bol 33, de forme générale cylindrique, établi par exemple en matière plastique, dont l'ouverture 41 est dans la cuve et dont le fond 34 est à l'extérieur de cette cuve. L'étanchéité entre la surface extérieure du bol 33 et les bords de l'ouverture 31 est assurée par un joint 32 recouvrant les deux faces de la paroi verticale 11 au voisinage des bords de l'ouverture 31 ainsi que les bords de cette ouverture et la surface externe du bol.
  • Ce bol 33 contient, au voisinage du fond 34, un manchon cylindrique 35 d'axe horizontal parallèle à la paroi 11 et formant une intersection avec l'axe dudit bol ; ce manchon relie à étanchéité deux ouvertures 36 et 37 diamétralement opposées de la paroi du bol (figure 4). Le manchon 35 contient une thermistance 38 alimentée en courant électrique par une source de tension (non représentée) de valeur suffisante pour que cette thermistance soit chauffée par effet Joule. Dans l'exemple le manchon 35 est établi d'une seule pièce par moulage avec le reste du bol 33. L'épaisseur du manchon 35 est cependant inférieure à celle de la paroi du bol pour permettre un bon contact thermique entre , d'une part, l'eau qui baigne une partie de la surface externe du manchon 35 et, d'autre part, la thermistance 38 à l'intérieur du manchon, où l'eau ne pénètre pas.
  • Quand l'eau entre en contact avec le manchon 35 elle refroidit sa paroi et donc la thermistance 38. Dans ces conditions la résistance électrique de cette thermistance varie. Cette variation de résistance est utilisée pour fournir à l'électrovanne 16 un signal de commande d'arrêt du remplissage. La disposition de la thermistance 38 dans un manchon 35 - sans contact direct avec l'eau - et dans un bol, la protège contre les projections d'eau et les turbulences résultant de la rotation du tambour et de l'introduction d'eau. En d'autres termes les risques de fausses détections sont diminués.
  • Comme l'eau n'est qu'à une faible hauteur h au-dessus du fond du tambour 30 seule une faible fraction du linge 14a est mouillée. C'est pourquoi on fait tourner le tambour 12 pour procéder au mouillage d'une plus grande partie du linge. Selon un aspect de l'invention cette vitesse de rotation est inférieure à la vitesse de rotation utilisée pour le brassage du linge en vue de son lavage ou de son rinçage. Dans l'exemple la vitesse de rotation du tambour pour le mouillage est de l'ordre de 30 tours par minute alors que la vitesse de rotation du tambour pour le lavage ou le rinçage est de l'ordre de 50 tours par minute.
  • Comme le linge 14a absorbe de l'eau la surface libre de l'eau 15 dans la cuve 10 baisse et ainsi le manchon 35 n'est plus en contact avec l'eau froide. La température de la thermistance s'élève et sa résistance varie de nouveau. Cette nouvelle variation est utilisée pour ouvrir l'électrovanne 16 et maintenir constant le niveau de l'eau.
  • Pour améliorer le mouillage du linge et réduire encore la quantité d'eau utilisée, après une rotation pendant un temps t₁, de l'ordre de 5 minutes, du tambour 12 à la vitesse V₁ de l'ordre de 30 tours par minute (figure 5) on fait tourner le tambour à une vitesse de centrifugation ou essorage V₂ de l'ordre de 500 tours par minute. Au cours de cette centrifugation le linge est plaqué contre la surface interne de la paroi cylindrique 13 du tambour (figure 2). Certaines pièces de linge mouillé 45 sont, au cours de cette centrifugation, séparées de la paroi 13 par des pièces de linge sec 46 : la force centrifuge provoque alors l'expulsion d'une partie de l'eau contenue par la pièce 45 vers la pièce 46 qui absorbe de l'eau. Les pièces de linge mouillé 47 qui, au cours de la centrifugation, sont plaquées contre la paroi 13 rejettent de l'eau dans la cuve 10. Ainsi avant la nouvelle ouverture de l'électrovanne 16 la surface libre de l'eau a remonté en partie sans atteindre toutefois la hauteur h au-dessus du fond 30 du tambour. Dans l'exemple la centrifugation est effectuée pendant un temps de l'ordre de 30 secondes.
  • L'électrovanne 16 est ensuite de nouveau ouverte pour compléter le niveau jusqu'à ladite hauteur h et le tambour est alors mis en rotation à la vitesse V₁ d'environ 30 tours par minute. Un nouveau cycle de rotation à vitesse V₁ faible puis à vitesse V₂ de centrifugation est ensuite mis en oeuvre. On a constaté qu'il suffit d'environ une dizaine de tels cycles pour obtenir un mouillage homogène et suffisant du linge. Ce n'est qu'après ces divers cycles que le tambour tourne à la vitesse V₃ de l'ordre de 50 tours par minute pour le lavage ou le rinçage.
  • On a aussi constaté que, pour obtenir un bon mouillage du linge, il n'était pas toujours indispensable d'effectuer des centrifugations si la vitesse de rotation du tambour est maintenue au cours de la phase de mouillage, à la vitesse V₁ de l'ordre de 30 tours par minute. Par exemple pour du linge de coton si le tambour tourne, pour le mouillage, à une vitesse de l'ordre de 50 tours par minute - qui est la vitesse de rotation utilisée pour le brassage en vue du lavage ou du rinçage - ce linge absorbe environ 1,3 litre d'eau par kilogramme. Par contre si, pour le mouillage, la vitesse de rotation est de 30 tours par minute ce linge absorbe environ 1,9 litre par kilogramme, ce qui est pratiquement égal à la saturation (2 litres par kilogramme). On pense que ce résultat est lié au fait que l'eau traverse mieux les parois du tambour à vitesse lente qu'à une vitesse de rotation de 50 tours par minute. De plus, on a observé que la faible vitesse de rotation provoque une bonne redistribution du linge, c'est-à-dire que les pièces de linge sec qui se trouvent au centre ont, à vitesse faible, plus de chance d'atteindre la périphérie, c'est-à-dire la paroi 13, que si la vitesse est plus élevée (50 tours par minute). Bien entendu ces pièces sèches, qui se trouvent alors à la périphérie, sont mouillées lorsqu'elles arrivent au fond du tambour.
  • La vitesse de rotation pour le lavage étant de 50 tours par minute on a constaté qu'on obtenait un bon mouillage quand la vitesse de rotation est inférieure à 35 tours par minute, et de préférence, comprise entre 15 et 35 tours par minute.
  • Si on fait intervenir des centrifugations à une vitesse V₂, par exemple de l'ordre de 500 tours par minute, il n'est pas toujours indis pensable, pour le mouillage du linge, que la vitesse V₁ soit inférieure à la vitesse V₃ de brassage pour le lavage ou le rinçage.
  • Les exemples numériques qui ont été donnés se rapportent à un tambour de diamètre 45 cm environ. Pour des diamètres différents on notera que les hauteurs d'eau varient de façon proportionnelle au diamètre tandis que les vitesses de rotation varient de façon inversement proportionnelle à ce diamètre.

Claims (9)

  1. Lave-linge domestique comportant un tambour perforé (12) destiné à recevoir le linge et tournant autour d'un axe horizontal à l'intérieur d'une cuve (10) destinée à recevoir l'eau (15), ainsi que des moyens pour introduire l'eau (15) dans la cuve jusqu'à une hauteur (h) au-dessus du fond (30) du tambour (12), et des moyens de commande de la rotation du tambour à une vitesse de rotation (V₃) pour le lavage ou le rinçage du linge et à une vitesse, plus rapide, de centrifugation caractérisé en ce que les moyens pour introduire l'eau sont tels que l'eau (15) soit introduite dans la cuve (10) jusqu'à une hauteur (h) au-dessus du fond (30) du tambour (12) de l'ordre de 3 % du diamètre de ce dernier et en ce que, pour mouiller le linge, les moyens de commande de la rotation du tambour permettent de le faire tourner à une vitesse (V₁) inférieure à la vitesse de rotation (V₃) utilisée pour le lavage ou le rinçage.
  2. Lave-linge selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande de la vitesse de rotation du tambour permettent que la vitesse de rotation (V₃) du tambour (12) pour le lavage ou le rinçage soit de l'ordre de 50 tours par minute et que la vitesse de rotation (V₁) de ce tambour pour le mouillage soit comprise entre 15 et 35 tours par minute.
  3. Lave-linge selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de commande de la rotation du tambour permettent que la vitesse de rotation (V₁) du tambour pour le mouillage soit de l'ordre de 30 tours par minute pour un tambour de diamètre 45 cm environ.
  4. Lave-linge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (16, 38) pour maintenir le niveau de l'eau dans la cuve à ladite hauteur (h) au-dessus du fond (30) du tambour par ouverture d'une électrovanne (16) d'admission d'eau quand le niveau de l'eau dans la cuve a baissé.
  5. Lave-linge selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour détecter la présence ou l'absence d'eau au niveau prédéterminé, il comporte une thermistance (38) chauffée par effet Joule et dont la température baisse lorsque l'eau atteint le niveau prédétermine, à ladite hauteur (h) au-dessus du fond (30) du tambour (12).
  6. Lave-linge selon la revendication 5, caractérisé en ce que la thermistance (38) est disposée dans un logement (33, 35) de préférence solidaire d'une paroi verticale (11) de la cuve (10), tel que cette thermistance soit protégée contre les projections d'eau et les turbulences résultant de la rotation du tambour et de l'introduction d'eau.
  7. Lave-linge domestique comportant un tambour perforé (12) destiné à recevoir le linge et tournant autour d'un axe horizontal à l'intérieur d'une cuve (10) destinée à recevoir l'eau (15), ainsi que des moyens pour introduire l'eau (15) dans la cuve jusqu'à une hauteur (h) au-dessus du fond (30) du tambour (12), et des moyens de commande de la rotation du tambour à une vitesse de rotation (V₃) pour le lavage ou le rinçage du linge et à une vitesse, plus rapide, de centrifugation, caractérisé en ce les moyens pour introduire l'eau sont tels que l'eau (15) soit introduite dans la cuve (10) jusqu'à une hauteur (h) au-dessus du fond (30) du tambour (12) de l'ordre de 3 % du diamètre de ce dernier, et en ce que, pour mouiller le linge les moyens de commande pour la rotation du tambour permettent de le faire tourner d'abord à une vitesse (V₃ ou V₁), égale ou inférieure à la vitesse de rotation du tambour pour le lavage ou le rinçage, puis de le faire tourner à une vitesse de centrifugation (V₂), de telles phases de rotation successives à vitesse lente puis vitesse de centrifugation étant répétées plusieurs fois.
  8. Lave-linge selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande de la rotation du tambour permettent qu'avant le lavage, ce tambour tourne d'abord à une faible vitesse (V₁) inférieure à la vitesse de rotation du tambour pour le lavage ou le rinçage pendant une période d'environ 5 minutes, puis tourne à une vitesse de centrifugation pendant environ 30 secondes.
  9. Lave-linge selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens de commande de la rotation du tambour permettent que le nombre de phases de rotations successives soit au plus de l'ordre d'une dizaine.
EP85400161A 1984-02-17 1985-01-31 Lave-linge dont la cuve contient de l'eau à une faible hauteur au-dessus du fond du tambour Expired - Lifetime EP0159204B1 (fr)

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FR8402439 1984-02-17
FR8402439A FR2559798B1 (fr) 1984-02-17 1984-02-17 Lave-linge dont la cuve contient de l'eau a une faible hauteur au-dessus du fond du tambour

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EP0159204A1 EP0159204A1 (fr) 1985-10-23
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