Découvrez l'évolution des machines à laver : du manuel aux modèles électriques modernes
Historique
Les machines à laver mécaniques sont apparues au début des années 1800, bien qu'elles étaient toutes à propulsion manuelle. Les premiers modèles nettoyaient les vêtements en les frottant, tandis que les modèles ultérieurs les nettoyaient en les déplaçant à travers l'eau. Les laveuses commerciales à vapeur sont apparues dans les années 1850, mais les machines à laver domestiques sont restées entièrement manuelles jusqu'au début des années 1900, quand plusieurs entreprises ont commencé à fabriquer des machines électriques. La Automatic Electric Washer Company et Hurley Machine Corporation ont toutes deux commencé à vendre des laveuses électriques en 1907, tandis que Maytag a offert une laveuse électrique à essoreuse en 1911. En 1947, Bendix a offert la première machine à laver entièrement automatique, et en 1953, les machines à essorage par centrifugation ont surpassé les types à essoreuse en popularité.
La dernière laveuse à essoreuse fabriquée aux États-Unis a été produite en juin 1990 à l'usine Speed Queen de Ripon, Wisconsin. Les principaux fabricants américains aujourd'hui sont General Electric, Maytag (Montgomery Ward), Speed Queen (Amana et Montgomery Ward), Whirlpool (Kenmore), et White Consolidated (Frigidaire et Westinghouse).
De nombreux modèles avec des fonctionnalités variées sont maintenant disponibles ; cependant, avec quelques exceptions, seuls les commandes sont différentes. La seule différence entre la laveuse dans votre foyer et les laveuses à chargement par le haut dans la laverie est la robustesse de la construction.
La machine à laver fonctionne par un moteur, qui est connecté à l'agitateur à travers une unité appelée transmission. Le moteur et la transmission sont près du bas de la machine, tandis que l'agitateur s'étend vers le haut à travers le milieu de la machine. La transmission est similaire à la transmission de votre automobile en ce qu'elle change la vitesse et la direction de l'agitateur. Dans un sens (agiter), la transmission change la rotation de l'agitateur et de la cuve d'essorage – la cuve intérieure avec de petits trous – en un mouvement de va-et-vient. Quand le moteur est inversé par les commandes (essorage), la transmission se verrouille et l'agitateur, la transmission et la cuve d'essorage tournent tous comme une unité. Sans la transmission changeant la vitesse ou la direction, l'unité utilise la force centrifuge pour enlever autant d'eau que possible des vêtements. Le moteur est aussi connecté à une pompe. Quand le moteur tourne dans le sens de l'essorage, la pompe enlève l'eau de la cuve et la rejette par le tuyau de vidange.
Les modèles conçus pour usage dans d'autres pays offrent différentes fonctionnalités. Un composant requis sur tous les modèles vendus en Angleterre (et peut-être bientôt dans le reste de l'Europe) s'appelle le verrou de couvercle. Normalement, quand le couvercle est levé, la laveuse doit s'arrêter pour des raisons de sécurité. Cependant, en Angleterre, quand la laveuse fonctionne, le couvercle doit être verrouillé fermé.
Matériaux premiers
De nombreuses pièces d'une machine à laver sont fabriquées en tôle d'acier, généralement revêtue de zinc pour améliorer la résistance à la rouille. Le fabricant d'acier fournit le métal en bobine, ce qui permet au matériau d'être coupé à la taille avec un minimum de déchets ou automatiquement alimenté dans le processus de formage. Sur certains modèles faits par Speed Queen, la cuve d'essorage est en acier inoxydable. Tous les autres modèles utilisent un acier (appelé fer à émailler) conçu pour un revêtement porcelaine . Pour la cuve de lavage, qui
La plupart des pièces en tôle, y compris le corps, sont formées par une machine qui presse une pièce de tôle entre deux moitiés d'un moule (matrice). Parce que le métal dans les pièces formées par une seule matrice a tendance à se froisser, craquer ou se déchirer, plusieurs matrices sont généralement utilisées pour former chaque composant.
Le sous-ensemble de cuve est fabriqué automatiquement. Après avoir été roulé en forme de tambour, le côté est soudé. La soudure est ensuite lissée et le tambour est placé sur un expanseur, qui étire la cuve dans sa forme finale. Un fond est ensuite soudé sur le tambour, et cette soudure est aussi lissée. n'est pas visible à moins d'ouvrir le cabinet de la machine, le fer à émailler avec revêtement porcelaine est généralement utilisé. Whirlpool est l'exception, utilisant du plastique au lieu de fer à émailler pour la cuve de lavage externe.
De nombreuses autres pièces sont en plastique aussi. Les fabricants reçoivent du plastique brut à partir duquel ils fabriquent des pièces d'environ la taille d'une petite fourmi, les utilisant pour des composants de machine qui ne supportent pas de poids et/ou nécessitent une résistance à la rouille extrêmement bonne. De telles pièces incluent la pompe, les gardes de cuve (qui empêchent vos vêtements d'être projetés hors de la cuve d'essorage dans la cuve de lavage ou la zone du cabinet), et l'agitateur.
La transmission est généralement faite en aluminium coulé, qui arrive du fabricant en lingots – dalles de 9 kg d'aluminium. Les pièces de rebut sont généralement refondues et réutilisées. Tuyaux, commandes (minuteries, interrupteurs, etc.), et moteurs sont achetés sous forme préfabriquée auprès d'autres fabricants.
Processus de
fabrication
Le processus de fabrication est divisé en fabrication (fabrication des pièces), sous-assemblage (assemblage des pièces pour faire des composants), et assemblage (assemblage des composants pour former le produit final). Le processus de fabrication comprend plusieurs procédures différentes, chacune spécifique à un type particulier de matière première – tôle, plastique, ou aluminium. Une fois que les pièces constitutives ont été faites, elles sont assemblées ; les sous-ensembles majeurs, ou composants, incluent la transmission, la pompe, les cuves d'essorage et de lavage, l'anneau d'équilibrage, et les pièces peintes. Finalement, les sous-ensembles sont mis ensemble à l'intérieur de la coque de la laveuse, qui est alors complète.
Fabrication
- 1 La plupart des pièces en tôle sont formées par une machine appelée presse. Ce nom est assez descriptif, car la machine presse (ou compresse) réellement une pièce de tôle entre deux moitiés d'un moule appelé matrice. Le métal prend la forme de l'espace entre les moitiés de la matrice. Parce que le métal dans les pièces formées par une seule matrice a tendance à se froisser, craquer ou se déchirer, plusieurs matrices sont généralement utilisées pour former chaque composant. Lorsque possible, le métal est alimenté directement d'une bobine dans la presse. Quand ce n'est pas possible, le métal est coupé à la longueur et manuellement (ou, avec des pièces plus grandes comme le cabinet, automatiquement) placé dans la matrice.
- 2 Les pièces en plastique sont formées dans une machine de moulage par injection, un moule en métal avec une ou plusieurs cavités dans la forme de la pièce désirée. Après avoir été chauffé à son point de fusion, le plastique est forcé dans le moule sous haute pression. Ensuite, de l'eau est passée à travers le moule pour refroidir et solidifier la pièce. Le moule est alors ouvert et la pièce poussée dehors par des goupilles d'éjection. Quand vous regardez une pièce en plastique, vous pouvez souvent voir de petits cercles créés par ces goupilles.
- 3 Les pièces de transmission en aluminium sont formées en forme brute dans une machine de moulage sous pression, qui fonctionne un peu comme un moule d'injection sauf qu'elle n'utilise pas de pression.
La plupart des composants clés – transmission, moteur, assemblage de frein – sont logés sous l'agitateur. L'anneau d'équilibrage est un anneau lesté qui empêche la laveuse de bouger pendant le fonctionnement. Le métal fondu est mécaniquement versé dans le moule et refroidi. Le brut de coulée résultant est alors donné sa forme finale par diverses machines qui percent des trous, ébarbent l'excès de métal des surfaces critiques, ou coupent le métal loin de la pièce.
Sous-ensembles
- 4 La transmission est assemblée manuellement par des ouvriers qui boulonnent, clipsent ou pressent (ajustement serré) plusieurs arbres et engrenages ensemble. Les ouvriers ajoutent ensuite une quantité mesurée d'huile et boulonnent l'unité ensemble.
- 5 La pompe est assemblée automatiquement. Des robots placent la turbine et les joints dans le couvercle et le corps, et scellent la pompe. Certains fabricants utilisent la chaleur et d'autres la vibration (qui génère de la chaleur) comme scellant.
- 6 Les pièces de cuve sont faites dans des presses, et le sous-ensemble est fabriqué automatiquement. Après avoir été roulé en forme de tambour, le côté est soudé. La soudure est ensuite lissée et le tambour est placé sur une unité appelée expanseur, qui étire la cuve dans sa forme finale. Un fond est ensuite soudé sur le tambour, et cette soudure est aussi lissée. Si la cuve est en acier inoxydable, elle est polie pour ne pas accrocher les vêtements. Sinon, la cuve est trempée dans une solution appelée couche de base et chauffée à environ 870 °C jusqu'à ce que ce revêtement durcisse. Si la cuve ne sera pas visible (la cuve de lavage), l'unité est finie. Si la cuve sera visible (la cuve d'essorage), une couche de finition est appliquée suivant la même procédure utilisée avec la couche de base ; cette couche finale donne à la cuve soit une couleur blanche soit bleue.
- 7 L'anneau d'équilibrage est un grand poids qui stabilise la laveuse. Sa structure externe est en plastique, avec un anneau de métal fondu dans le plastique pour la résistance. Du ciment est ajouté et équilibré précisément. Cet anneau, qui pèse plus de 9 kg, empêche la machine de « marcher », ou de se déplacer, quand elle est en usage.
- 8 Les fabricants de machines à laver utilisent l'un de plusieurs procédés de peinture. Un fabricant utilise de l'acier qui a été pré-peint par le fabricant d'acier. Bien que moins cher, ce type d'acier n'offre pas la meilleure protection contre la rouille car les bords coupés ne sont pas peints. D'autres entreprises traitent leurs pièces avec divers produits chimiques pour les nettoyer et les préparer avant d'appliquer de la peinture. Dans certains cas, la peinture vient sous forme de poudre avec une consistance type farine. Mélangée avec de l'air et donnée une charge électrique, la poudre est pulvérisée sur la pièce, qui est suspendue à un convoyeur aérien et donnée une charge opposée pour qu'elle et la poudre s'attirent. Après pulvérisation, le convoyeur déplace la pièce dans un four qui fond la peinture ; quand la pièce refroidit, le processus de peinture est complété.
Assemblage
- 9 Ce processus commence par le montage de la transmission sur l'anneau d'équilibrage. La transmission est placée sur un roulement boulonné sur la cuve de lavage ; la cuve de lavage est assise sur un convoyeur. Un autre roulement (le roulement inférieur), l'assemblage de frein, et la poulie d'entraînement sont mis sur l'extrémité de la transmission. Ensuite, un mécanisme pivotant appelé dôme pivotant et les pieds sont boulonnés sur l'assemblage pour maintenir toutes les pièces ensemble.
- 10 En utilisant un mécanisme actionné hydrauliquement, les ouvriers soulèvent alors cet assemblage, appelé le module, sur la base de la laveuse. Des ressorts sont ajoutés pour maintenir le module et la base ensemble. Un joint est ajouté, la cuve d'essorage est boulonnée à la transmission à l'intérieur de la cuve de lavage, et ses couvercles en plastique sont clipsés en place. Un moyeu en plastique, qui attache l'agitateur à la transmission, est boulonné sur l'extrémité de sortie de l'arbre de transmission. Ensuite, l'agitateur est clipsé sur le moyeu.
- 11 La pompe et un support de montage sont maintenant boulonnés sur le moteur, qui est ensuite équipé d'un bouclier pour protéger contre les fuites potentielles. Cet assemblage est boulonné à la base de la machine à laver et connecté au module de transmission avec une courroie et des tuyaux.
- 12 Ensuite, les charnières de couvercle sont attachées au couvercle et au sommet. Le sommet de la laveuse est boulonné au cabinet avec une charnière pour une maintenance facile. Une vanne de mélange pour contrôler le mélange d'eau chaude et froide est boulonnée à l'arrière du cabinet. Le panneau graphique, qui fournit mots et images pour expliquer les commandes, est monté sur le panneau de commande ; les commandes elles-mêmes sont attachées par l'arrière. Le câblage, connecté comme une unité, est appelé un faisceau. Le faisceau est clipé aux connecteurs de commande à une extrémité, et l'autre extrémité est passée à travers un trou dans le sommet pour être montée sur le moteur. À cause de sa grande taille et poids, l'assemblage du cabinet est alors placé dans la laveuse par un robot.
- 13 Le cabinet est boulonné à la base, et les commandes sont clipsées ensemble avec les connecteurs d'accouplement sur le module et le moteur. Le tuyau de vidange est tiré à travers le cabinet et une pièce appelée col de cygne est ajoutée. Cette pièce donne au tuyau sa forme en crochet pour qu'il se fixe dans le drain. Après avoir été testé, le panneau avant est boulonné, et un paquet d'informations et accessoires est ajouté.
- 14 L'unité finie est mise en caisse automatiquement. Une machine ouvre la boîte en carton, qui était plate pour l'expédition, et la dépose sur la laveuse. Les rabats supérieurs et inférieurs sont simultanément pliés et collés. Ensuite, la machine applique une pression sur le haut et le bas de la caisse pour s'assurer que la colle prend correctement. Après que la colle a pris, la machine met une sangle de cerclage autour du haut de la caisse pour ajouter de la résistance pour le transport par chariot élévateur (les unités sont portées par le haut pour réduire le risque de dommage).
Contrôle qualité
Toutes les pièces achetées auprès de fabricants externes sont vérifiées par échantillonnage avant utilisation, et la plupart des sous-ensembles sont vérifiés aussi. Par exemple, toutes les transmissions sont automatiquement testées pour le fonctionnement, le bruit et les vibrations. Toutes les pompes sont testées pour les fuites utilisant de l'air, automatiquement si leur assemblage était automatisé et manuellement si c'était manuel. Toutes les pièces peintes sont visuellement inspectées pour les défauts. Des échantillons quotidiens sont mis dans des bains de détergent, eau de Javel et vapeur pour les tests de corrosion. Une fois complètement assemblée, la machine est remplie d'eau et testée pour le bruit, les vibrations, les défauts visuels, ainsi que les commandes et mécanismes correctement fonctionnels. Après l'emballage, certaines unités sont soumises à des tests sévères pour simuler les conditions de transport et tester le processus de mise en caisse.
Sous-produits/Déchets
Les chutes de tôle restantes sont vendues aux centres de recyclage de métaux, et l'aluminium restant est refondu pour l'usage. Le plastique restant est broyé en petits morceaux et réutilisé sur les pièces non-visibles car la couleur ne peut pas être maintenue constante. La peinture inutilisée (en forme de poudre) est récupérée et réutilisée automatiquement. Les produits chimiques des processus comme la peinture sont réagis en formes de déchets inoffensifs et éliminés en sécurité.
L'avenir
Alors que les moteurs deviennent moins chers et plus durables, il deviendra économique d'offrir des machines à laver entraînées directement par des moteurs au lieu de courroies, rendant les laveuses plus polyvalentes et moins bruyantes. Une autre tendance probable sera le déplacement progressif des laveuses à chargement par le haut par des laveuses à chargement frontal, qui, parce qu'elles nécessitent moins d'eau, satisfont les restrictions gouvernementales sur l'usage de l'eau. Au Japon, une laveuse est testée qui nettoie avec des bulles plutôt qu'avec un agitateur. En utilisant un ordinateur, cette machine « sent » à quel point chaque chargement de vêtements est sale et génère alors l'activité de bulles nécessaire pour enlever cette quantité de saleté. C'est appelé « logique floue » car cela imite la logique humaine plus étroitement que les ordinateurs normaux. Si réussi, ces machines deviendront disponibles ailleurs. Plus loin dans le futur, les gens pourraient utiliser des laveuses qui nettoient en utilisant les ultrasons – ondes sonores qui, vibrant à des fréquences de plus de
Bien qu'actuellement la plupart des machines à laver domestiques aux États-Unis soient à chargement par le haut, celles-ci seront probablement progressivement déplacées par des laveuses à chargement frontal. Parce qu'elles nécessitent moins d'eau, les laveuses à chargement frontal satisfont les restrictions gouvernementales sur l'usage de l'eau. Aussi, au Japon une laveuse est testée qui nettoie avec des bulles plutôt qu'avec un agitateur. En utilisant un ordinateur, cette machine « sent » à quel point chaque chargement de vêtements est sale et génère alors l'activité de bulles nécessaire pour enlever cette quantité de saleté. 20 000 cycles par seconde, ne peuvent pas être distinguées par l'oreille humaine.
Processus de fabrication
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