Brevet FR2345924A1 — publié le 19771028

Dans les fours de boulangerie utilisant comme énergie de chauffage l'électricité, on a constaté que la puissance maximale installée était en fait utilisée de façon globale seulement pendant 50 5Ó environ du temps de cuisson. On ne peut toutefois pas réduire la puissance maximale installée, étant donné que cette puissance est nécessaire,dans la phase initiale de montée en tempé raturevpour apporter le maximum de calories dans le minimum de temps et dans la phase de cuisso}ypour compenser l'absorption de calories par les pâtons. On est, par conséquent, réduit, lors de l'installation d'un four élec trique > à prévoir une installation capable de délivrer une puissance globale égale au moins à la somme des puissances de toutes les chambres de cuisson. Si une telle installation ne pose aucun problème sur le plan technique, il y a lieu de remarquer qu'elle pénalise lourdement l'utilisateur. En effet, les taxes d'installation croissent avec la puissance installée et les contrats de fourniture d'énergie électrique tiennent compte > pour la détermination du prix de facturation de l'unité de consommation, de la puissance maximale installée. L'utilisateur est ainsi obligé de supporter des frais d'installation et des faetures de consommation plus élevés que ceux qui pourraient etre établis en référence à une consommation moyenne d'une meme installation. L'objet de l'invention est de résoudre le problème ci-dessus en proposant un procédé et un appareil de répartition cyclique d'alimentation en énergie de chauffage des chambres de cuisson d'un four de boulangerie qui, tout en maintenant la puissance unitaire exigée pour chaque chambre de cuisson, permettent de réduire la puissance globale à installer en-dessous de la somme des puissances des différentes chambres. Conformément à l'invention, le procédé de répartition cyclique d'alimen- tation en énergie de chauffage des n chambres de cuisson d'un four de boulangerie est caractérisé en ce que, lorsque l'une au moins desdites chambres n'exige pas d'apport d'énergie, on établit l'alimentation individuelle de chaque chambre exigeant un apport par l'intermédiaire d'un circuit direct et en ce lors toutes que/les chambres exigent simultanément un apport d'énergie, on établit l'alimentation simultanée temporaire de certaines seulement de ces chambres avec permutation cyclique entre l'une des chambres en alimentation et l'une au moins des chambres en attente d'alimentation. L'invention concerne également, pour la mise en oeuvre du procédé cidessus, un appareil qui comprend pour chaque chambre de cuisson - un circuit d'alimentation directe nun d'un contacteur à position de repos fermée - un circuit d'alimentation contrôlée muni d'un contacteur à position de repos ouverte et d'un contacteur en série commandé positivement par une came entrainée en rotation par un moteur dont l'alimentation est placée sous la dépendance de contacteurs en série, en un nombre égal à celui des chambres et actionnés par des détecteurs de température, lesdits contacteurs en série étant doublés pour contrôler l'alimentation d'un relais commandant la fermeture temporisée de contacts mobiles interposés sur la ligne de raccordement entre l'un des conducteurs d'alimentation et les circuits direct et contrôlé de toutes les chambres, les cames étant de meme conformation mais étant calées relativement sur un meme arbre d'entraXement,de de manière à assurer toujours seulement la fermeture d'un-nombre de contacteurs compris entre 0, 5 et 0,8 du nombre total de -chambres. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence au dessin annexé qui montre, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure unique est un schéma montrant la constitution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé de répartition conforme à l'invention. La figure unique montre l'application de l'invention à un four de boulangerie comportant quatre chambres, étages ou caissons de cuisson comportant chacun un ensemble de résistance de chauffage d'une puissance, par exemple, de l'ordre de 20 kW. Dans un tel exemple, un tel four ferait intervenir l'installation d'une puissance maximale égale à 80kW, de façon à pouvoir répondre à'l'appel de puissance simultané de toutes les chambres ou caissons Le procédé de l'invention vise à abaisser cette puissance maximale nécessaire, tout en rendant possible l'utilisation de la puissance utile maximale de chaque chambre ou caisson.Selon le procédé de l'invention, on établit le branchement électrique entre les résistances des différentes chambres et le réseau de distribution d'énergie, de façon que chaque chambre possède un circuit d'alimentation direct et un circuit d'alimentation contrôlé qui sont respectivement ouvert et fermé par l'intermédiaire d'un relais sensible à l'appel de puissance simultané des chambres, le circuit contrôlé étant en plus commandé en fermeture par l'intermédiaire d'un programmateur de répartition cyclique dont le fonctionnement est déclenché, comme le relais, par l'appel de puissance si multané de toutes les chambres de cuisson. En d'autres termes, selon le procédé de l'invention, on réalise le branchement des différentes chambres de cuisson de manière que, lorsqu'une au moins desdites chambres n'exige pas d'apport d'énergie électrique, l'ali- mentation individuelle de chaque chambre exigeant un apport d'énergie s'établit par l'intermédiaire du circuit d'alimentation direct et que, par contre, lorsque toutes les chambres exigent simultanément un apport d'énergie, l'alimentation simultanée temporaire de certaines seulement de ces chambres s'établit avec permutation cyclique entre l'une des chambres en alimentation temporaire et l'une au moins des chambres en attente d'ali tentation Le procédé de l'invention consiste donc à permettre l'alimentation in divduelle de chaque chambre de cuisson lorsque toutes n'exigent pas un appel de puissance et à assurer, dans le cas contraire, l'alimentation simultanée d'un nombre de chambres inférieur au nombre total en prévoyant de réaliser dans le temps une permutation de l'une des chambres en alimentation avec la QU l'une des chambres en attente d'alimentation, Par exemple, dans le cas d'un four de boulangerie à quatre chambres de cuisson, le procédé de l'invention consiste à assureur, dans le cas où toutes les chambres sont simultanément en appel de puissance, par exemple pendant trois minutes, l'alimentation des chambres A > B et C, puis dans les trois minutes suivantes, l'alimentation des chambres B, C et D, suivie, ensuite, pendant trois minutes également, de l'alimentation des chambres C, D et A,.,ce qui permet dtassu- rer, pour chaque chambre, une alimentation de neuf minutes pour chaque intervalle de temps de douze minutes. Ainsi, l'alimentation de toutes les chambres ne fait intervenir qu'une puissance maximale égale à la somme des puissances de trois chambres, c'est-à-dire selon l'exemple pris précédemment, 60 kW au lieu d'une puissance maximale de 80 kw. Le procédé de l'invention prévoit de ne jamais faire descendre le nombre de chambres en cours d'alimentation par rapport au nombre total de ces chambres en-dessous d'un certain rapport, de préférence compris entre 0, 5 et O;8 de manière à éviter les intervalles de temps relativement importants entre les alimentations successives de chaque chambre et aussi le risque d'alimentations individuelles simultanées d'un nombre de chambres inférieur au nombre total, mais supérieur au nombre en alimentation temporaire cyclique. Pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, l'invention prévoit un appareil,tel que représenté au dessin,comprenant pour chaque chambre de cuisson A à D, un branchement d'alimentation faisant intervenir entre deux lignes 1 et 2, deux circuits parallèles 3 et 4 respectivement dénommés direct et contrôlé et qui sont raccordés simultanément aux lignes 1 et 2 par deux conducteurs 5 et 6. Le circuit direct 3 est muni d'un contacteur 7, à position de repos fermée, qui est reIié à un contacteur 8 à position de repos ouverte placé sur le circuit 4. Les contacteurs 7 et 8 affectés aux circuits 3 et 4 de toutes les chambres de cuisson sont commandés simultanément par un relais principal 9 qui est monté entre les lignes 1 et 2 avec interposition, entre lui-meme et l'une de ces dernières, de quatre contacteurs en série loua, 10d qui sont reliés à des contacteurs lla, 11d placés sur le circuit d'alimentation d'un moteur 12 branché entre les lignes 1 et 2. Les contacteurs lla à lld sont disposés en série et sont respectivement commandés de façon individuelle par des détecteurs de température 13a à 13d installés dans les chambres de cuisson A à D. Les détecteurs 13a à 13d comrnandent également le déclenchement de relais 14a à 14d temporisés en fermeture et placés sur les conducteurs 6 menant aux circuits 3 et 4 des chambres A à D. Le moteur 12 constitue l'organe d'entrainement d'un programmateur de répartition cyclique comprenant, pour chaque chambre 4 à D une came 15a à 15d qui est montée sur l'arbre de sortie du moteur IOlde manière à pouvoir commander positivement en ouverture et en fermeture un contacteur 16 placé sur le circuit contrôlé 4 correspondant. Les cames présentent toutes un profil identique qui est déterminé pour actionner en fermeture le contacteur 16 correspondant sur une valeur d'un tour complet moins une fraction égale au nombre de chambres, c'est-à-dire dans le cas présent,sensiblement sur trois quartsde tour. Par ailleurs, les différentes cames sont calées relativement sur l'arbre de sortie du moteur 12, de manière qu'il y ait toujours seulement trois contacteurs 16 simultanément en position de fermeture des circuits contrOlés 4 et que, pour chaque quart de tour, l'une des cames 15 sollicite le contacteur 16 correspondant en ouverturne, tandis que la came 15,jusque là inopérente, actionne alors le contacteur 16 correspondant en fermeture. L'appareil décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante Dans le cas d'une montée initiale en température, les détecteurs 13 com mandent la fermeture des différents contacteurs 10a à 10d et lla à lld puis, avec un temps de retard, la fermeture des relais 14a à I4d. Le relais principal 9 est ainsi mis sous tension et actionne simultanément l'ensemble des contacteurs 7 et 8 des circuits 3 et 4 de toutes les chambres A à D.- Les différents circuits directs 3 sont, par conséquent, interrompus, tandis qu'au contraire, les circuits contrôlés 4 sont fermés par les contacteurs 8.Simultanément, le moteur 12 est mis sous tension, de sorte que sa rotation fait tourner toutes les cames 15a à 15d. Dans l'exemple illustré au dessin, les chambres A, B et C sont seules alimentées, étant donné que les cames correspondantes ferment les circuits contrôlés 4, tandis que la chambre D est placée en attente d'alimentation puisque le contacteur 16 correspondant est ouvert. Après une rotation d'un quart de tour, la came 15d établit l'alimentation de la chambre D en agissant sur le contacteur 16S,tandis que la came 16c ouvre le circuit d'alimentation de la chambre C qui est ainsi placée en attente. Ceci établit donc une permutation cyclique de l'alimentation temporaire entre la chambre précédemment en attente d'alimentation et l'une de celles qui étaient précédemment en état d'alimentation. Après une nouvelle rotation par tielle d'un quart de tour, la chambre C est de nouveau placée en état d'alitentation, tandis que la chambre B est elle placée en état d'attente par l'ou- verture du contacteur 16d, et ainsi de suite. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, la mise en oeuvre de l'appareil conforme à l'invention permet de réaliser une alimentation temporaire cyclique d'un nombre de chambres inférieur au nombre total à alimenter en assu rantvpar périodes de temps égales, une permutation entre l'une des chambres en état d'alimentation et l'une ou la chambre en attente d'alimentation. Dans une phase de fonctionnement différente, il est possible de considérer que toutes les chambres A à D ont atteint leur température maximale et que, par conséquent, les détecteurs 13a à i 3d ont commandé l'ouverture des contacteurs 10a à 10d et lia à lid. I1 s'ensuit que le moteur 12 n'est plus alimenté et que le relais 9 libère les contacteurs 7 et 8 qui reprennent leur position d'origine. En meme temps, les relais 14a à 14d sont retombés et ouvrent les conducteurs 6 menant aux circuits 3 et 4. Dans une telle phase de fonctionnement, il est possible de considérer que l'une des chambres de cuisson néces - site momentanément un apport d'énergie électrique.Si, par exemple, ceci est le cas de la chambre A, le détecteur 13a ferme les contacteurs 1 0a et lia, ce qui n'a aucune incidence sur l'état du relais 9 et du moteur 12, étant donné que les autres contacteurs disposés en série sont maintenus ouverts. Par contre, la fermeture des contacteurs 10a et lla se traduit également par la fermeture du relais 14a qui, par conséquent, rétablit la continuité du conducteur 6 reliant la ligne 2 aux circuits 3 et 4 d'alimentation de la chambre A. Le contacteur 7 étant en position de repos fermée, l'alimentation directe de la chambre A est rendue possible. Il est évident qu'unie phase de fonctionnement identique peut intervenir simultanément sur- deux ou trois des chambres du four ce qui permet, par conséquent, de couvrir par l'intermédiaire du procédé et de l'appareil conformes à l'invention, tous les cas d'appel de puissance simples ou combinés, sans que l'installation à prévoir pour l'alimentation d'un tel four ne délivre une puissance maximale supérieure à la puissance additionnée de seulement trois des chambres sur quatre. I1 est évident que l'objet de l'invention peut etre appliqué d'une façon identique à des fours de boulangerie comportant trois ou cinq chambres de cuisson en adaptant, bien entendu, la conformation et le calage relatif des cames 16 en fonction du nombre de chambres et en prévoyant un nombre complémentaire de contacteurs 10-11 et de relais 14. L'invention n'estpas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail car diverses modifications peuvent y etre apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS l - Procédé de répartition cyclique d'alimentation en énergie de chauffage des n chambres de cuisson d'un four de boulangerie, caractérisé en ce que, lorsque l'une au moins desdites chambres n'exige pas d'apport d'énergie, on établit l'alimentation individuelle de chaque chambre exigeant un apport par l'intermédiaire d'un circuit direct, et en ce que, lorsque toutes les chambres exigent simultanément un apport d'énergie, on établit l'alimentation simultanée temporaire de certaines seulement de ces chambres et avec permutation cyclique entre l'une des chambres en alimentation et l'une au moins des chambres en attente d'alimentation. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque toutes les chambres de cuisson exigent simultanément un apport d'énergie, on assure l'alimentation simultanée temporaire d'un nombre n de chambres compris entre 0,5 5 et 0, 8 fois le nombre total P de chambres, avec rempla cement cyclique de l'une des chambres en alimentation par la ou l'une des chambres en attente d'alimentation. 3 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque chambre de cuisson -un circuit d'alimentation directe muni d'un contacteur à position de repos fermée - un circuit d'alimentation contrôlée muni d'un contacteur à position de repos ouverte et d'un contacteur en série commandé positivement par une came entraidée en rotation par un moteur dont l'alimentation est placée sous la dépendance de contacteurs en série en un nombre égal à celui des chambres et actionnées par des détecteurs de température, lesdits contacteurs en série étant doublés pour contrôler I'alimentation d'un relais commandant la fermeture temporisée de contacts mobiles interposés sur les lignes de raccordement entre l'un des conducteurs d'alimentation et les circuits direct et con trôlé des chambres, les cames de toutes les chambres étant de meme conformation mais étant calées relativement sur un meme arbre d'entrainement de manière à assurer toujours seulement la fermeture d'un nombre de contacteurs compris entre 0,5 et 0, 8 du nombre total de chambres.