Brevet FR2317756A1 — publié le 19770204

DISPOSITIF DE DETERMINATION DES DUREES D'UTILISATION DE MACRINES ET APPAREILS A COMMANDE @LECTRIQUE ET DE LEUR CONSOMMATION EN ENERGIE. JEAN-FRANCOIS NIEL. La présente invention a pour objet un ensemble de procédés et de dispositifs déterminant les durées d'utilisation de machines et appareils à commende électrique et par suite leur consommation en énergie. L'invention, qui peut être appliquée à toutes sortes de machines et appareils à commande électrique principalement d'appareils électro-ménagers et d'appareils de cuisson, répond au souci de réaliser des économies d'énergie tout en assurant une Sécurité rigoureuse. L'un des exemples de préoccupation auxquelles répond l'invention réside dans les tables de cuisson avec plaques électriques. Il existe dans le commarce da semblables plaques de cuisson comportant un occ@@tateur simple et parfois, au niveau des plaques électriques de chauffage, un palpeur. Ce dernier qui est parfaitement connu présente l'inconvénient de ne pas offrir une parfaite étanchéité et d'être peu résistant à un usage intensif des plaques. Il peut s'encrasser par manque d'entretien et paut également être détérioré à la suite d'une fausse manoeuvre telle que chîte d'objet lourd. En particulier, lorsque les tables de ouisson sont utilisées dans des locaux d'habitation collectifs, les utilisateurs n'apportent généralement pas un soin suffisant dans l'usage de cas appareils. Ainsi il est courant de voir le palpeur bloqué par la pose sur l'ensemble de cuisson d'un objet lourd tel qu'une brique ou une pièce de létal pour assurer une chauffe constante l'utilisateur souhaitant faire cuire un plat pendant plusieurs heures ou simplement chauffer l'atmosphère. Il arrive également que l'utili sateur, par simple oubli, laisse pendant plusieurs heures l'installation de cuisson en état de marche. Il en résulte que ces installations sont rapidement détériorées.On a cherché à remédier à ces inconvénients par la mise en place d'une minuterie commandant la mise sous tension des tables de cuisson, minuterie enclanchée par la manoeuvre d' un bouton de commende situé aur le capot de l'appareil. Cette minuterie, qui en prin- cipe, doit limiter le temps d'utilisation, peut en fait être bloquée et rendue inutilisable par immobilisation du bouton de commande. La présente invention a donc pour objet de limiter la temps d'utilisation des plaques de cuissson, de limiter la consommation en énergie en randant notamment impossible la mise sous tension permanente des plaques de cuisson et d'écarter éventuellement le recours au palpeur, limitant ainsi la fabrication des plaques de ouisson à des matériels simples et robustes. Elle se différencie des dispositifs et procédés connus par le recours à un commutateur électrique milti-positions, un ensemble interrupteur électro-magnétique, un dispositif de contscts électriques reliés à un mécanisme d'horlogerie réglable, le tout disposé dans un boitier clos. La description des différentes caractéristiques de cette invention sera utilement éclairée par les référances qui seront faites aux dessins accompagnant le présent texte donnés à titre d'axamples non-limitatifs de réalisation de l'objet de l'invention. La planche I-2 montre les éléments schématisés mis en oeuvre pour la réalisation de l' invention, l'ensemble étant au repos. La planche II-2 montre les mêmes éléments après la mise sous tension de l'installation électrique. La source d'énergie ou secteur électrique est définie en S. Le dispositif objet de l'invention comprend : - un commutateur multi-positions B commandé par un bouton monté zur un axe de rotation Pour faciliter la compréhension de l'axposé, les contacts sont schématisés et représentés à plat. Ce commitateur, dont le bouton peut être menoeuvré par l'utilisateur commande les mises sous tension de l'appareil. - un ensemble interrupteur électromagnétique constitué par une bobine électrique @ 1, reliée au contant X 1, au contact fermé A 3, celui-ci étant directement relié à une phase du secteur. En position de repos, le contact A 3 est toujours fermé. - Un b@as de levier D 1, articulé aur un axe D 2 comporte une masse métallique A 4 qui sera attirée vers le noyau de la bobine A 1, lorsque celle-ci sera mise sous tension et traversée par le courant électrique provenant du secteur S. La butés D 3 viendra arrêter le retour du bras de levier D 1 qui est sollicité par un ressort D 4, ou sous forme de variante, par un contrepoids M. Le bras de levier D 1 est relié à un mécanisme d'horlogerie D 5 par l'intermédiaire d'un cliquet venant butar sur une rous à rochets qui antraine le mécanisme de la minuterie. Ce mécanisme peut être réglé quant à sa surée par tous procédés connus. A titre d'exemple de réalisation nous considèrerons le cas de fonctionnement d'une plaque de cuisson à deux allures de chauffe, étant observé que le mécanisme objet de l'invention peut aussi bien mettre en route un moteur électrique, un ensemble d'appareils, un moteur ou matérial à commande électrique utilisant une autre source d'énergie, sans qu'il soit ici nécessaire d'an faire un énoncé limitatif. La plaque de cuisson à deux allures de chauffe comporte deux résistances R 1 et R 2. Dans la plaque de cuisson un rupteur de sécurité à dilatation E a été placé dans le circuit. La planche I-2 montre le mécanisme au repos. Les plaques de cuisson et l'ansemble des appareils électriques sont hors tansion. Lorsque l'utilisateur tourne le bouton du commutateur B et réalise au passage par la liaison du contact X 1 au secteur la mise sous tension de la bobine A 1. Le circuit défini par t secteur S - contact X t - Bobine A 1 - contact À 3 fermé secteur S est donc fermé. Le passage du courant électrique dans la bobine A 1 va engendrer l'induction magnétique et attirer la masse métallique A 4 vers le noyau de la bobine. Le bras de levier D 1 pivotera autour de l'axe D 2 dans le sens des flèches F1 et F2. Le contact A 2 sera fermé et le contact A 3 sera ouvert. In basculant, le bras de levier D 1 'a tendre le ressort D 4 ou se trouvera sous 1' effet de pesanteur du contrepoids dont il est muni. Dans con mouvement de basculement le bras de levier, par l'intermédiaire du cliquet fixé à son extrêmité entrainera la première roue du mouvement d'borlogerie D 5 dans le sans de la flèche G. Le bras de levier aura alors tendance à revenir vers la position de repos, c'est-à-dire à buter contre l'arrêt D 3 sous effet du ressort D 4 ou du contrepoids. La durée de temps qui s'écoulera entre la ba@oulement du bras de levier B 1 et son retour contre la butée D 3 sera définie comme temps d'utilisation de l'appareil sur lequel cet ensemble est monté. Cette durés sera déterminée par un réglage préalable en accédant au mécanisme selon la destination propre de chaque appareil. Il faut noter que l'ensemble du dispositif est mis en place dans un boitier clos et inaccessible par l'utilisateur, de sorte que ce dernier n'a aucun moyen d'agir sur le réglage, ai ce n est de forcer au préalable le boîtier contenant le mécanisme. On cokmprendra par ailleurs que lorsque le contact A 2 est fermé, le contact À 3 est ouvert. Il ne sera donc pas posmible de laisser de manière continue la bobine A 1 sous tension Sans risque de la détériorer. Le circuit défini par secteur S - contact A 2 fermé - contact x 2 devra être relié dans notre exemple à la première réeistance R t. Ainsi le circuit défini précédemment se poursuivra donc par contact X 2 - contact X 3 R t - Hupteur E - secteur S. Dans ce cas la plaque de cuisson sera utilisée en position 1, On peut poursuivre le circuit en réalisant à partir du contact X 2 la liaison en contact X 4- R 2 = Rupteur E - Secteur S. Dans ce cas la plaque de cuisson sera utilisée en position 2. Le nombre des positions d'utilisation n'est pas limité, car il auffira d'ajouter au niveau du commutateur B d'autres contacts reliés à d'autres résistances. De même il sera possible par un mécanisme approprié connu de faire varier l'intensité de chauffe d'une plaque. Le mécanisme ainsi décrit montre que l'utilisateur ne peut agir que sur le leur bouton commandant le commutateur B 1. Tous les autres éléments du dispositif sont hors de sa portée. En outre le dispositif est enferme dans un boitier qui peut être totalesent interchangeable par simple déconnection puis mise en place d'un nouveau boitier similaire, soit en cas de panne, soit pour utiliser un boitier préréglé d'une manière différente quant b la durée d'utilibation. A l'expiration du temps alloué par la minuterie D 5 le bras de levier D 1 revient dans sa position d'origine et bute contre l'arrêt D 3, le contact A 2 est ouvert et ne permet plus le passage du courant électrique. La plaque de cuisson est mise hors tension. Si l'utilisateur veut prolonger la cuisson, il devra B nouveau tourner le bouton du commutateur de façon à renouveler le cycle temps. Il serait vain d'essayer de bloquer le bouton de commande du commutateur B 1, car seule la bobine A 1 commande la minuterie D 5. Le contact X 1 est donc un contact de passage sur lequel on ne peut pas s'arrêter, de sorte que le fonctionnement électrique ne petit pas être bloqué en position dutili- sation. Le rupteur E a une vocation particulière complémentaire s Si l'utilisateur tourne le commutateur et ne pose pas de récipient sur l'ensemble de cuisson, les plaques chauffantes vont emmagasiner la chaleur et atteindre un niveau de surchauffe légèrement supérieur à la température normale de cuisson. Si cette surchauffe survient avant la fin du cycle de la minuterie, le rupteur E comportant deux lames métalliques qui se dilatent à la chaleur viendra couper le circuit selon un procédé connu. Ce rupteur E comports un corps métallique emmagasinant une certaine quantité de chaleur, de façon à ce que le circuit reste ouvert jusqu'à ce que le cycle temps soit terminé. Le déclenchement du rupteur E est réglable. L'invention qui vient d'être décrite permet donc une très importante réduction de la consommetion d'énergie electrique et évite la détérioration des appareils auxquels il est associé. L'ensemble est très fiable, puisqu'il ne comporte que des composants simples et ne peut être blcqué comme le serait un commutateur programmateur, tournant au fur et à mesure de l'écoulement du temps d'utilisation. Cette invention peut être appliquée à toutes les branches de fahrication industrielle ayant recours à l'utilisation d'appareils à commande électrique. R E V g N D I C A T I G N S 1) Dispositif de détermination des durées d'utilisation de machines et appar@ils à commande électrique et de leur consommation en énergie comprenant un commutateur multi-positions commandé par un bouton monté sur un are de rotation, un ensemble interrupteur électro-magnétique constitué par und bobine électrique reliée à un contact commandé par le commutateur et à un second contact relié à une phase du secteur et un bras de levier articulé Bur un axe et comportant une masse métallique qui est attirée vers la noyau de la bobine électro-magnétique lorsque celle-ci est mise sous tension et traversée par le courant électrique provenant du secteur. 2) Dispositif selon la revendication 1. Le bras de levier étant relié à un mécanisme d'horloogerie par l'intermédiaire d'un cliquet venant buter sur une roue à rochets entrainant le mécanisme de la minuterie, dont la durée de fonctionnement peut être réglés et déterminant la durée de passage du courant d'alimentation. 3) Dispositif selon la revendication 2. Le bras de levier étant sollicite vers Sa position d'origine par le fait d'un ressort qu'il tend lors de son baeculenaat et dont l'effet reprend son efficacité lorsque l'attirance de la masse métallique du bras de levier vers le noyau de la bobine électro-magnétique cesse d'être mise en oeuvre, le courant ne traversant plus le bobine. 4) Dispositif selon la revendication 3. Le rappel du bras de levier étant produit non par l'effet d'un ressort, mais par celui d'un Ôontrepoids disposé sur le bras de levier. 5) Dispositif selon la revendication 3. Un rupteur comportant deux lames métalliques se dilatant à la chaleur venant couper le circuit d' alisentation en électricité dans le cas de la surchauffe de 1' iIItaliation. 6) Dispositif selon la revendication 5. Tous les éléments le constituant étant dispo- sés dans un boitier clos interchangeable par simple déconnection puis mise en place d'un nouveau boitier similaire ou présentant un préréglage différent.