Brevet FR2148406A1 — publié le 19730323

L'invention se rapporte à un four électrique auto-nettoyant avec des éléments de chauffage qui peuvent être commutés par un commutateur à main à différentes températures de fonctionnement dans l'espace du four ou au fonctionnement d'auto-nettoyage. Dans ce four, il doit étre possible d'ouvrir la porte du four si o la température de cuisson est par exemple entre 95 C et environ 3000C, mais que la porte doit titre verrouillée pour lflauto-nettoy- age qui est réalisé sous des températures de 4000C à 5300C. Pour réaliser cette exigeance plusieurs propositions différentes sont connues, Selon la demande de brevet allemande publiée sous le numéro 1.808.235 on part d'un verrou à main pour maintenir la porte du four dans la postion fermée et on propose d'utiliser un dispositif de verrouillage qui maintient sur commande le verrou dans la position de verrouiLlage et qui peut titre mis hors circuit par un dispositif de déverrouillage activé électriquement après quoi la porte peut être déverrouillée de nouveau par la main. Par les positions de commutation d'un commutateur sélectif, qui sont associées au fonctionnement de cuisson ou au fonctionnement d'auto-nettoyage, un régulateur de température qui peut etre positionné de manière différente et relié en série avec les éléments de chauffage activés pendant le fonctionnement de cuisson ou en série avec le dispositif activé électriquement pour mettre le dispostif de verrouillage hors circuit. Pour déverrouiller la porte on utilise une bobine d'électro-aimant chargée par un ressort, qui peut êtr,é activée par un commutateur à bouton-pression spécial mais seulement, quand la température dans le four est plus petite que la température à laquelle le régulateur de température est positionné.En outre, une commande manuelle spéciale est toujours dé nécessaire pour verrodiller et pour/verroúiller la porte. L'utilisation d'électro-aimant pour le verrouillage de la porte n'est pas sans bruit. En outre, il est connu (demande de brevet allemande publiée sous le numéro 1.938.908) de régler le procédé de nettoyage complet par une minuterie. Pour réaliser l'exigeance mentionnée ci-avant concernant le verrouillage de la porte, des moyens de protection et de surveillance électrique spéciaux sont nécessaires. Le verrouillage de la porte est déclenché par le montage de la minuterie. Parce que le contrôle complet est réalisé par le mouvement de re tour de la minuterie à l'aide d'un encliquetage et d'un moyen de commande cinématique très compliqué, cette solution exige une grand dépense et est sensible aux dérangements. L'invention part d' un four électrique auto-nettoyant, selon la demande de brevet allemande publiée sous le numéro 1.815.395, qui peut tere communté sélectivement par un commutateur à main à di- rentes températures de fonctionnement ou au fonctionnement d'autonettoyage et ayant un commutateur de contact commuté par la porte du four qui permet le fonctionnement d'auto-nettoyage seulement si la porte est fermée et ayant en outre un interrupteur qui permet le fonctionnement d'auto-nettoyage seulement dans la position fermée d'un dispositif de verrouillage de la porte. Dans cette demande de brevet allemande une bobine d'électro-aimant qui peut étre activée par un interrupteur à bouton-pression sert aussi à déverrouiller la porte. Le but de la présenteinvention est d'automatiser le fonctionnement du verrouillage de la porte dans un four électrique autonettoyant et essentiellement d'éliminer la commande manuelle du verrou pour la porte et aussi la commande d'un interrupteur à boutonpression pour le déverrouillage de la porte. L'invention part de la connaissance, que dans les dispositifs de contrôle connus le verrouillage de la porte devait être réalisé par commande manuelle parce que par ce mouvement du verrou un commutateur devait hêtre commandé en mtme temps, qui est disposé dans le circuit des éléments de chauffage et est relié par conséquent à la tension de réseau. L'invention réside dans l'utilisation d'un corps de dilatation chauffé électriquement avec transmetteur de température pas seulement à verrouiller la porte fermée si la température de sécurité d'environ 3000C est dépassée mais aussi à commander l'interrupteur pour permettre le fonctionnement d'auto-nettoyage, et l'interrup teur étant situé dans un circuit de contrôle indépendant du circuit pour activer les éléments de chauffage dans l'espace du four. Un tel corps de dilatation avec transmetteur de température est par exemple décrit dans la demande de brevet allemande publiée sous le numéro 1.900.828.Dans le dispositif décrit dans cette demande de brevet pour le verrouillage automatique d'une porte du four chauffée électriquement, le chauffage du corps de dilatation est réalisé simultanément avec la fermeture du commutateur principal, si celui-ci est commuté au fonctionnement d'auto-nettoyage. Ici le commutateur de confirmation manque qui sert comme interrupteur pour détecteur la condition verrouillée de la porte et qui permet seulement après le verrouillage de la porte le fonctionnement d'auto-nettoyage, c'est b-dire le chauffage supplémentaire des éléments de chauffage dans l'espace du four.Parce que selon l'invention cet interrupteur n'est pas disposé dans le circuit pour activer les éléments de chauffage, mais-est situé dans un circuit de contre avec une petite tension qui est indépendane du circuit pour activer les éléments de chauffage, il peut etre commandé sans le danger de créer des étincelles avec l'endommagement inhérent des contacts, par le transmetteur de température qui réalise le verrouillage de la porte en se déplaçant lentement et continuellement sous l'influence du corps de dilatation. Une protection n'est pas désirée pour l'utilisation d'un corps de dilatation pour le verrouillage automatique d'une porte d'un four en combination avec un interrupteur situé dans le circuit d'activation des éléments de chauffage. Cependant, le cadre de l'invention embrasse une construction dans laquelle la porte du four est verrouillée manuellement et dans laquelle le verrou est bloqué par le transmetteur de température commandé par le corps de dilatation. Afin d'assurer que le corps rie dilatation n'éntre pas en action et verrouille la porte pendant le fonctionnement normal du cuisson, le chauffage du corps de dilatation commence seulement en réponse à un signal d'un détecteur de température situé dans l'espace du four si la température dans l'espace du four dépasse environ 3000C. L'interrupteur qui confirme la position de verrouillage du dispositif de verrouillage de la porte Dour permettre le fonctionnement d'auto-nettoyage et préférablementoommandé par la tige de position du transmetteur de température. Afin d'assurer que la porte du four est maintenue dans la position verrouillée aussi si après le verrouillage par le transmetteur de température le corps de dilatation ou le chauffage du corps de dilatation est défaillant, la position de blocage du dispositif de verrouillage est assurée d'une manière indépendante du transmetteur de température par une construction bimétallique qui répond à la température ambiante si elle dépasse une température de sécurité dans l'espace du four. Deux modes de réalisation d'une telle construction bimétallique et leur disposition seront décrits plus tard à l'aide du dessin. Les dispositifs de verrouillage connus pour la porte d'un four fonctionnent tous selon le principe que -le verrou entrant dans une trappe peut être bloqué dans la position de verrouillage. Parce que dans un four auto-nettoyant la porte du four doit fermer d'une manière étanche et doit laisser seulement des ouvertures définies pour maintenir un courant d'air dosé, un dispositif de verrouillage de la porte coma venant une trappe et un verrou doit agir progressivement en tenant compte de la dilatation thermique des éléments coopérants. Ceci est une autre raison pour laquelle on a utilisé jusqu'ici un verrouillage manuel pour la porte, parce qu'on sait alors si on a avancé le verrou jusqu'à une pression d'arrêt dans laquelle la porte est certainement verrouillée.Afin d'obtenir une fermeture étanche de la porte du four gui est complètement indépendante de la diatation thermique des parties de la cage et la porte, et pour atteindre un verrouilllage de la porte par le déplacement axial de la tige de position du transmetteur de température sans avoir besoin d'une cinématique compliquée, le dispositif pour verrouiller la porte comprend un encliquetage chargé par ressort pour saisir derrière une cheville de verrouillage fixée à la porte du four, qui peut être verrouillée par la commande du transmetteur de température en surmontant la force du ressort. Un tel dispositif d'encliquetage est représenté dans la figure 2 et sera décrit en détail ci-après.Le dispositif d'encliquetage est aussi généralement applicable en combination avec le verrouilllage par un transmetteur de température commandé par le corps de dilatation. Un mode de réalisation d'un four auto-nettoyant selon l'invention est représenté dans le dessin, dans lequel: La figure 1 est une coupe verticale à travers le four, la figure 2'est lrne vue de dessus agrandie du dispositif d'encliquetage formant le moyen de verrouillage de la porte, et la figure 3 est un schéma bloc simplifié du dispositif de contrôle électrique. Comme représenté dans la figure 1, l'espace 1 du four peut être chauffé par un élément de chauffage supérieur 2 et un élément de chauffage inférieur 3. La porte du four 4 a une cheville de de chauffage inférieur 3. La porte du four 4 a une cheville de verrouillage 5 à son extrémité supérieure, et cette cheville coopère avec 1é dispositif de verrouillage l'encliquetage représenté dans la figure 2. Par la fermeture de la porte 4 une coulisse 6 est déplaçable vers la droite contre la pression d'un ressort 7, et la coulisse 6 est guidée sur un support 8. Elle est déplaçable sous la pression du ressort vers la gauche si la porte 4 est ouverte. Le ressort 7 est enfermé entre l'arrêt vertical 8a formant une projection du support 8 et un arrêt vertical 6a de la coulisse 6. Par la fermeture de la porte 4 un commutateur de contact 10 de la porte est fermé par la coulisse 6, et le commutateur 10 transfère le signalporte-ferméepar un conduit 11 dans la partie de contrôle électronique 30. Le dispositif de verrouillage pour la porte représenté dans la figure 2 sera maintenant décrit. I1 comprend deux cliquets 13 à deux bras qui sont pivotables autour d'une goupille verticale 14. Chacun des bras avant 13a projetant vers la cheville de verrouillage 5 de la porte 4 du four a un coude, 16 et les deux coudes sont dirigés l'un vers l'autre. Ces coudes 16 ont des arêtes d'entrée 16a inclinées pour éloigner les bras de levier contre la force de ressort 17 pendant l'entrée de la cheville de verrouillage 5. Les coudes 16 ont en outre des ardues intérieures inclinées 16d pour saisir derrière la cheville de verrouillage 5 entrée entre les leviers 13. comme représenté dans la figure 2.La porte du four est donc pressée par les arêtes inclinées 16b et la cheville de verrouillage 5 sous l'influence de la forces ressorts 17 contre les moyens d'étanchéité de la porte, et cette pression contre les moyens d'étanchéité est maintenue aussi si les parties de la cage et la porte du four se sont déplacés de leur position sous l'influence de la température à l'intérieur du four. Les bras arrière 13b des cliquets 13à deux bras ont des galets verticaux 18 entre lesquels l'organe de commande formé par un élément conique du transmetteur de température 20 (figure 1) est déplaçable. L'élément conique 20b sépare les bras arrière 13b dans le sens de la force de fermeture des ressorts 17 etil presse les bras avant 13b ensemble, afin d'éviter que la cheville de verrouillage 5 puisse sortir du dispositif de verrouillage 12 et pour assurer la fermeture du dispositif de verrouillage. La construction du dispositif de verrouillage 12 pour la porte du four représentéedans la figure 2 est avantageuse pour le mouvement continu contrôlé par la température de l'élément conique 20b. L'élément conique est fixé à l'extrémité d'une tige de position 20a du transmetteur de température 20 qui renferme un ressort de rappel 21. Un corps de dilatation hydraulique connue 26 qui peut titre chauffé sert & contr8ler le transmetteur de température 20, et le corps de dilatation 26 est formé par un récipient de dilatation 26a et une spirale de chauffage 26b. Le récipient de dilatation 26a est relié par un conduit 26c au transmetteur de température 20.D'une manière connue, si le moyen prévu à l'intérieur du récipient de dilatation est chauffé une pression estFroduit dans le conduit 26c pour provoquer un déplacement axial de la tige de position 20a du transmetteur de température 20 et un déplacement de l'élément conique 20a entre les galets 18 du dispositif de verrouillage 12 pour la porte du four. La tige de réglage 20a du transmetteur de température 20 comprend, comme représenté dans la figure 1, un arrêt 20c pour commander lors d'un déplacement de la tige 20a vers la gauche un interrupteur 22. La disposition est telle que l'interrupteur 22 confirme dans le cas donné la fermeture du dispositif de verrouillage 12 selon la figure 2 par le conduit 23 au dispositif de réglage électronique 30. Dans la figure 1 un commutateur à main 28 est représenté pour choisir le fonctionnement de cuisson ou le fonctionnement d'autonettoyage, ce commutateur à main étant relié par un conduit 29 au dispositif de contrôle électronique 30. Un moyen 34 pour mesurer la température à l'intérieur de l'es- pace 1 du four est relié par un conduit 35 ou dispositif de contrôle 30 et sert à commencer le chauffage de la spirale de chauffage 26b du corps de dilatation 26 et ainsi le procédé de verrouillage de la porte quand la température dans l'espace du four dépasse la température de sécurité d'environ 300 C. Des arrangements sont faits pour maintenir la position de fermeture de la figure 2 aussi quand par un défaut le chauffage du corps de dilatation 26 est interrompu ou si la tige de position 20a du transmetteur de température 20 tend à revenir vers la droite pour une raison quelconque. Dans la figure 1, la référence 24 indique une série de disques bimétalliques qui entourent la tige de position 20a et qui sont disposés entre un support stationnaire 15a et un collet (par exemple de l'élément conique 20b), de la tige de position et s'étendant vers le transmetteur de température 20. 'Dans ce mode de réalisation le moyen de support 15a est une pièce coudée montée sur des barres de support 15 qui supportent en même temps les cliquets 13 et les pivots 14, comme représenté dans la figure 2. Si la température ambiante augmente les disques bimétal liques 24 se déforment et ils maintiennent l'élément conique 20b dans la position de fermeture de la figure 2 aussi si la pression de réglage en fonction de la température manque dans le transmetteur de température 20. Dans la figure 2 une autre construction bimétallique est représentée pour maintenir la fermeture du dispositif de verrouillage Dans ce mode de réalisation la construction bimétallique est formée par un ressort 36 en forme de U. La tige de position 20a passe à travers le dos du ressort 36 et les bras du ressort 36 sont norma lement dans la position indiquée par des traits pointillés dans laquelle ils sont paralèlles par rapport à la tige de réglage et n'empchent pas le déplacement de l'élément conique 20b. Si la température augmente les bras du ressort se déplacent vers la position indiquée par des traits coninus et ils se posent derrière l'élément conique pour maintenir le dispositif de verrouillage dans la position de fermeture.Four clarifier la représentation un espace est laissé dans la figure 2 entre les bras du ressort et l'élément conique 20b, mais en réalité cet espace ntest pas pré vu.0n peut voir également que les deux bras doivent revenir dans la position indiquée par les traits pointillés pour déverrouiller la porte, c'est-à-dire pour ibérer la tige de position 20apour le mouvement de retour Pour expliquer le schéma bloc de la figure 3 on doit noter que les circuits représentés ici sont indiqués dans la figure 1, seulement par des conduits simples. De la figure 3 on peut voir que le dispositif de contrôle électronique 30 est relié au réseau pour l'alimentationen courant .Le dispositif de contre électronique a des entres pour les conduits 29 vers le commutateur à main 28 pour les conduits 11 vers le commutateur de contact lo de la porte, pour les conduits 23 vers l'interrupteur 22 du dispositif de verrouillage de la porte et pour le conduit 35 du dispositif 34 pour mesurer la température dans l'espace du four. Le dispositif de contrôle 30 a en outre des sorties pour le circuit de chauffage 31,9 des éléments de chauffage 2,3 dans l'espace du four et pour le circuit de chauffage 38 du corps de dilatation 26, où au moins l'interrupteur 22 est situé dans un circuit auxiliaire 23 qui a seulement une tension de contrôle.Cet arrangement a été choisi parce que l'arrêt 20 c de la tige de position 20a se déplace lentement et continuellement en fonction de la température, ce qui ne permet pas de disposer l'interrupteur 22 dans le circuit d'activation des éléments de chauffage à cause de la possibilité d'amor çage quand les contacts se rapprochent et à cause du danger de soudage des contacts. L'interrupteur 22 est par conséquent préférablement un microswitch disposé dans un circuit électronique auxiliaire. Les circuits à l'intérieur du dispositif de contre électronique 30 sont arrangés de sorte que si le commutateur à main 28 est placé dans la position d'auto-nettoyage le circuit de chauffage 29,31,32 pour les éléments de chauffage 2,3 est alimenté sous la surveillance du dispositif 40 pour mesurer la température et un signal est produit pour le verrouillage de la porte 4 du four si la température s'approche de la température de sécurité d'environ o 300 C et si le signal "porte-fermée" est présent, ce qui permet d'alimenter le circuit de chauffage 38 du corps de dilatation 26 et un signal de confirmation "porte- verrouilléée" de l'interrup- teur 22 permet le chauffage de l'espace du four pour atteindre la température d'auto-nettoyage jusqu'S ce que le fonctionnement d'auto-nettoyage est complété. Le fonctionnement du dispositif de contrôle selon l'invention est comme suivant: Si on choisit un étage de cuisson à l'aide du commutateur à main 28, le circuit de chauffage 29,31,32 pour les éléments de chauffage 2,3 n'est pas interrompu par des mesures spéciales dans le dispositif de contrôle 30 de sorte que la porte du four peut être ouverte toujours pendant le fonctionnement de cuisson. Si le commutateur à main 28 est placé dans la position d'auto-nettoyage les déments de chauffage 2 et 3 sont chauffés jusqu'S ce que une température de sécurité de 3000C à l'intérieur de l'espace du four est atteinte sous la surveillance du moyen 34 pour mesurer la température à l'intérieur du four. Si dans ce cas le commutateur de contact 10 de la porte est fermé, le dispositif de contrôle 30 fournit un signal pour le verrouillage de la porte.Ce signal est alimenté dans le circuit de chauffage 38 du corps de dilatation 26 pour verrouiller la porte en avançant l'élément conique 20b entre les galets 18 du dispositif de verrouillage 12. Ce procédé de verrouillage est réalisé dans un temps de 4 à 5 minutes à raison de l'inertie du corps de dilatation 26. Quand l'interrupteur 22 a confirmé le verrouillage de la porte, le dispositif de contrôle 30 permet le chauffage du fcur jusqu'à la température d'auto-nettoyage. Si le signal de confirmation "porte verrouillée" de l'interrupteur 22 n'est pas fourni, ou si la porte du four n'a pas été fermée de sorte que aussi/ou le signal "porte fermée" du contact 10 de la porte n'est pas fourni, le four ne peut pas être chauffé à une température dépassant 300 C. Maintenant la température ambiante de la construction bimétallique 24 resp. 36 a augmenté de sorte que la porte du four 4 est maintenue aussi dans la position verrouillée si le chauffage du récipient de dilatation 26a est interrompu par un défaut dans le réseau ou si une fuite se présenterait dans le conduit 26c ou dans le piston du transmetteur de température 20. Seulement quand la température ambiante a diminué jusqu'3 une valeur correspondant à la température de sécurité dans le four (dans le cas normal après la fin du fonctionnement d'auto-nettoyage) la construction bimétallique permet le déverrouillage de la porte du four et ce déverrouillage est réalisé tout de suite parce que le chauffage du corps de dilatation 26 a cessé. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Pour électrique auto-nettoyant comprenant des éléments de chauffage qui peuvent être commutés sélectivement par un commutateur à main à différentes températures de fonctionnement ou à la température d'auto-nettoyage et ayant un commutateur de contact commuté par la porte du four, qui permet le fonctionnement d'autonettoyage seulement si la porte du four est fermée et ayant un interrupteur qui permet d'atteindre la température d'auto-nettoyage seulement si un dispositif de verrouillage de la porte est dans la position de blocage, caractérisé par l'utilisation d'un corps de dilatation chauffé électriquement avec transmetteur de température qui sert pas seulement à verrouiller la porte fermée si la tempé- rature de sécurité d'environ 3000C est dépassée mais aussi à commander l'interrupteur pour permettre le fonctionnement d'auto nettoyage, et l'interrupteur étant disposé dan un un circuit de contrôle indépendant du circuit pour activer des éléments de chauffage dans l'espace du four. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage du corps de dilatation commence seulement par le signal d'un dispositif pour mesurer la température dans l'espace du four si cette température dépasse une valeur d'environ 3000C. 3. Four selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'interrupteur qui confirme la fermeture du dispositif de verrouillage de la porte pour permettre le fonctionnement d'auto-nettoyage est disposé afin d'être commandé par la tige de position du transmetteur de température. 4. Four selon la revendication 2, caractérisé en ce que la position de fermeture du dispositif de verrouillage peut être assurée d'une manière indépendante du transmetteur de température par une construction bimétallique fonctionnant en réponse à une température ambiante si cette température ambiantecorrespond à une température à l'intérieur du four dépassant 300 C. 5. Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que la construction bimétallique comprend plusieurs disques bimétalliques disposés autour de la tige de postion du transmetteur de température entre un support stationnaire et un collet de la tige de position s'étendant vers le transmetteur de température. 6. Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que la construction bimétallique comprend un ressort en forme de U et en ce que le ressort a des bras parallèles à la tige de position du transmetteur de température qui se rapprochent l'un de l'autre quand la température augmente et se posent derrière un collet c la tige de position pour maintenir la position de fermeture du dispositif de verrouillage de la porte. 7. Four selon la revendication 1, caractériés en ce que le dispositif de verrouillage de la porte comprend un encliquetage chargé par un ressort pour saisir une cheville de verrouillage fixée à la porte du four et en ce que l'encliquetage peut être fermé par la commande du transmetteur de température en surmontant la force du ressort. 8. Four selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'encliquetage comprend deux leviers à deux bras qui sont pivotables autour de goupilles verticales, en ce que les bras avant des leviers s'étendent vers la cheville de verrouillage et ont des coudes dirigés l'un vers l'autre qui sont munis avec des arêtes d'entrée inclinées pourséparer les bras des leviers contre la force de ressort afin de permettre l'entrée de la cheville de verrouillage et des arêtes arrière inclinées pour saisir la cheville de verrouillage entrée entre les leviers, et en ce que les bras arrière des leviers sont disposés afin d'entre séparés dans le sens de la force des ressortis, par un organe commande déplaçable par le transmetteur de température. 9. Four selon la revendication 8, caractérisé en ce que les bras arrière des leviers ont des galets verticaux entre lesquels l'organe de commande formé par un élément cylindrique du transmetteur de température est déplaçable. 10. Four selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tige de position s'étend à travers-le dos d'un ressort bimétallique en forme de U, qui comprend des bras qui se posent lors d'une augmentation de la température ambiante derrière l'élément conique de la tige de position du transmetteur de température pour maintenir le dispositif de verrouillage dans la position fermée. 11. Four selon une des revendications précédentes, caractérisé par un dispositif de contrôle électronique comprenant des entrées pour les conduits du commutateur à main, du commutateur de contact de la porte, de l'interrupteur du dispositif de verrouillage de la porte et d'un moyen pourmesurer la température à l'intérieur du four, et comprenant des sorties pour les circuits de chauffage des éléments de chauffage et du corps de dilatation, où au moins l'interrupteur est disposée dans un circuit auxiliaire qui est seulement sous une tension de contrôle, et en outre caractérisé par des circuits dans le dispositif de contrôle arrangés de sorte que si le commutateur à main est placé dans la position d'auto-nettoyage le circuit de chauffage des éléments de chauffage dans l'espace du four est chauffé sous la surveillance du dispositif pour mesurer la température à l'intérieur du four, et un signal est produit pour le verrouillage de la porte du four si la température atteint la valeur de sécurité d'environ 3000C dans l'intérieur du four et si le signal"porte fermee" du commutateur de contact de la porte est présent ce qui permet d'alimenter le circuit de chauffage du corps de dilatation, et le signal de confirmation "porte verrouillée" de l'interrupteur permet le chauffage supplémentaire de l'espace du four jusqu'S la température d'auto-nettoyage jusqu'à ce que le fonctionnement d'auto-nettoyage est complété.