Brevet FR2450416A1 — publié le 19800926

La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'un brûleur à gaz séquentiel d'un plan de cuisson. Il est connu de réaliser des brûleurs à gaz dits "séquentiels" sur les plans de cuisson, e'ést-à-dire fonctionnant par intermittence ou par séquences. Un tel type de fonctionnement permet de doser l'énergie de chauffage consommée, en réglant un temps prédéterminé d'alimentation du brûleur en gaz, pour une cuisson donnée.Ainsi, le rapport du temps d'enclenchement ou d'alimentation en gaz au temps total du cycle exprime le dosage de l'énergie en pourcentage. De façon plus générale, pour modifier l'énergie consommée dans une résistance alimentée par une tension déterminée dans un temps déterminé, il est possible de faire varier, ou bien la tension avec un potentiomètre, ou bien de faire varier la résistance, ou bien de faire varier le temps d'alimentation par rapport au temps total du cycle. Pour faire varier la résistance, on utilise de façon classique, dans les plans de cuisson électriques (euisinière6, tables), des commutateurs à plusieurs positions ; pour faire varier le temps pendant lequel l'énergie est consommée dans un plan à gaz, on a déjà proposé une réalisation, niais les moyens employés sont encombrants et par conséquent difficiles à loger dans l'espace disponible d'un plan à gaz-.De plus, les séquences de chauffage sont fixes et non ajustables en fonction du type. de cuisson prévu par l'usager, ce qui constitue un inconvénient serto;m. Enfin, cette réalisation est d'un cont relativement olireuxe L'invention a pour but de permettre la réalisation dun dispositif de commande séquentiel d'un brûleur à gaz, qui puisse être réglé aisément par l'usager en fonction du type de cuisson prévu, et qui soit beaucoup moins onéreux. A cet effet, le dispositif de commande d'pm brûleur à gaz séquentiel d'un plan de cuisson, comporte conformément à itin- vention un doseur d'énergie appelé ci-après "infinite", pourvu de façon connue en soi d'un contact électrique pouvant être ouvert et fermé par un bimétal chauffé par une résistance et dans lequel le dosage d'énergie est réalisé au moyen d'une came, et le bimétal est en liaison mécanique de commande avec une vanne commandant l'alimentation du brûleur. Le doseur d'énergie couramment appelé "infinite", est réalisé de façon à supprimer périodiquement l'alimentation électrique d'une résistance, de telle façon que le rapport X du temps d'enclenchement au temps total du cycle soit identique pour tous les cycles, pour une position déterminée du bouton de réglage. L'élément moteur d'un "infinite" est le bimétal chauffé par une résistance branchée en aval du contact,et en parallèle avec la charge. L'élévation de température dfle à cette résistance déforme le bimétal,etcette déformation ouvre le contact; de ce fait, le bimétal se refroidit et reprend alors sa position initiale en fermant le contact, ce qui réenclenche le cycle suivant. L'ouverture et la fermeture du contact sont brusques, la branche fixe du contact comportant un aimant permanent dont la force drattraetion agit en sens inverse de la déformation du bimétal chauffé. Ainsi, lorsque le contact est fermé , l'aimant retient la lame du bimétal, dont le chauffage tend à l'écarter de l'aimant. Lorsque la force élastique du bimétal devient supérieure à la force d'attraction de l'aimant, le contact s'ouvre brusquement, et il en est de même au réenclenchement. La variation du dosage est obtenue au moyen de la came fixant la position initiale du bimétal. Un tel doseur d'énergie permet d'exécuter un réglage en continu du dosage de l'énergie, en.faisant varier la position angulaire de la came. Dans l'application de ce doser à la commande prévue par l'invention, le contact mobile du bimétal est en liaisonZd$aeomqmuande avec la tige du clapet d'ouverture et de fermeture d'une vanne à gaz, ou avec une électrovanne commandant l'alimentation du brûleur et à laquelle il est électriquement relié. Dans le cas où l'on utilise une vanne à gaz, le clapet de celle-ci est ouvert lorsque le bimétal ferme le contact, et fermé lorsque le bimétal ouvre le contact. On obtient ainsi une alimentation intermittente du brûleur en gaz, dont le réglage est déterminé par le réglage préalable de"ltinfinite". D'un des avantages essentiels de I'infinite par rapport aux autres doseurs d'énergie connus, est qu'il permet de régler en continu le chauffage, et par conséquent d'adapter celui-ci à toutes les conditions de cuisson voulues. Suivant un mode de réalisation préféré, le dispositif de commande visé par l'invention est pourvu d'un potentiomètre connecté à "l'infinite", afin de délivrer à la résistence de chauffage de celui-ci une tension variable permettant de régler en continu le rapport des séquences de chauffage aux séquences d'interruption par l'ouverture du contact de l'infinite. En effet, dans ce cas l'infinite est toujours pourvu de sa came de réglage, mais cette dernière n'est pas rendue accessible à l'usager, l'étalonnage étant effectué en usine suivant la sensibilité de l'infinite. En revanche, le dosage des séquences est obtenu grâce au potentiomètre, qui permet de faire varier la tension délivrée à la résistance du bilame, pour obtenir les différents pourcentages d'énergie nécessaires aux différents types de préparations culinaires. En général, ces pourcentages sont compris entre 10 et 50 % , le temps d'échauffement par rapport au temps total d'un cycle augmentant au fur et à mesure qu'on augmente la résistance du potentiomètre. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté deux formes de réalisation du dispositif de commande selon l'invention. La figure 1 est une vue en plan représentant un doseur d'énergie dit "infinite" dont l'application à la commande d'un brûleur à gaz est prévue par l'invention. la figure 2 est un circuit électrique d'une première forme de réalisation du dispositif de commande selon l'invetion. La figure 3 est un circuit électrique analogue à le figure 2, représentant un second mode de réalisation de l'invention. Le doseur d'énergie représenté à la figure 1 ,est d'un type connu en soi appelé couramment "infinite". Il comporte un contact électrique 1, constitué d'un contact mobile 2 et d'un contact fixe 3 pourvu d'un aimant permanent 4. Le contact mobile 2 comprend un bimétal 5 relié à une résistance de chauffage , adapté pour faire pivoter une armature 6 autour d'un axe 7 lorsque le bimétal 5 se déforme. L'armature mobile 6 porte un fil de contact 8, qui peut venir s'appliquer sur un fil identique 9 fixé sur le contact fixe 3, lorsque le contact 1 est fermé. Les fils métalliques 8 et 9 sont de préférence en argent, et remplacent les plots de contact dont est habituellement pourvu l'infinite, dans ses applications connues. En effet, il est apparu que la résistance ohmique des plots de contact de l'infinite était trop importante pour la faible intensité des courants qui parcourent normalement un circuit de commande d'un brûleur à gas(généralement inférieurs à 50 m Ampères). l'armature mobile 6, articulée autour de 9'axe 7, comporte une partie repliée 11 qui coopère avec une came centrale rotative 12, dont la position angulaire détermine la position initiale du et la fermeture des contacts 26,27 bimétal 5,/ et par conséquent l'écartement entre les fils de contact 8 et 9. Cet écartement détermine à son tour le dosage de l'infinite, c1 est-à-dire le rapport du temps de fermeture du contact 1 par rapport au temps total du cycle. L'infinie comporte encore un bimétal 13, solidaire du bimétal actif 5, et qui n'est pas influencé par la résistance chauffante bobinée autour de ce dernier. La déformation du bimétal 13 compense celle du bimétal actif 5, et annule donc les déformations dfles aux variations de la température environnante. Le bimétal de compensation 13 réalise la liaison mécanique entre le suiveur de came 11 et le système de contact automatique 5, 6. L'infinite représentée à la figure 1 étant connu à l'exception des fils d'argent 8 et 9 assurant le contact, ne sera pas décrit davantage en détail. On rappellera toutefois brièvement son fonctionnement Lorsque le contact 1 est fermé, les fils 8 et 9 sont appliqués l'un contre l'autre, l'aimant permanent 4 tendant à retenir l'armature 6 et le bimétal 5. La résistance échauffe le bimétal 5, qui se déforme élastiquement, et écarte l'armature 6 et le fil 8 de contact du fil 9 et du contact fixe 3, l'armature 6 pivotant autour de l'axe 7. De ce fait, l'alimentation électrique du contact 1 est coupée, ce qui refroidit le bimétal 5. Bien entendu, le contact 26-27 reste toujours fermé. Le bimétal 5 reprend alors sa position initiale en fermant le contact 1, ce qui déclenche le cycle suivant. On notera que le contact mobile 6 s'écarte du contact fixe 3 lorsque la déformation élastique du bimétal devient supérieure à la force d'attraction de l'aimant 4. La variation du dosage d'énergie est obtenue en faisant pivoter la came 12, comme indiqué précédemment. On décrira maintenant, en référence à la figure 2, une première forme de réalisation du dispositif de commande d'un brûleur à gaz séquentiel, pourvu d'un "infinite" 10, tel que celui représenté à la figure 1 conformément à l'invention. Le dispositif dont le circuit électrique est représenté à la figure 2, est destiné à la commande d'un brûleur à gaz séquentiel au moyen d'une vanne à gaz 14, d'un type connu en soi et qui ne sera donc pas décrite en détail. Cette vanne 14 est pourvue d'un clapet 15, qui commande l'ouverture ou la fermeture d'une entrée de gaz 16, indiquée par la flèche , dans une chambre centrale 17 débouchant sur une sortie de gaz 18 (flèche S). L'infinite de la figure 1 est représenté schématiquement, avec sa résistance 19 de chauffage du bilame 5, dont la déformation entraîne l'écartement du contact mobile 6 par rapport au contact fixe 3, le contact 6 étant représen.té on trait continu dans sa position de fermeture sur la figure 2. Le clapet 15 comporte une tige 15a, dont l'extrémité est articulée sur l'extrémité correspondante 6a de l'armature mobile 6 du contact 1, comme on le voit plus nettement sur la figure 1. L'infinite 10 est toujours muni de sa came 12 de réglage, mais celle-ci n'est pas accessible à l'usager, l'étalonnage de l'infinite étant effectué en usine en fonction de sa sensibilité. Les contacts 26-27 sont dans ce cas toujours fermés. Suivant une particularité importante du dispositif conforme à l'invention, un potentiomètre 21 est connecté à la résistance chauffante 19, qui d'autre part est reliée au secteur N par les contacts 26-27. Sur une liaison 22 sont montés en parallèle un voyant V1 et un allumeur 23 à contrôleur de flammes par ionisation. D'autre part, le contact fixe 3 est relié au courant de secteur par un fil de connexion aboutissant à la borne L. Un second voyant V2 de visualisation du fonctionnement est monté en parallèle entre lecontact fixe 3 et le potentiomètre 21, un contact manuel 24 de mise en route complétant l'ensemble du dispositif. Le fonctionnement de celui-ci est le suivant La came 12 ayant été étalonnée au préalable en fonction de la sensibilité de l'infinite 10, comme indiqué précédemment, le f circuit de commande de la vanne à gaz 14 est mis sous tension grâce au contact manuel 24, ce qui alimente la résistance 19 qui chauffe le bilame 5. Ce dernier provoque l'ouverture et la fermeture périodiques du contact 1 comme déjà expliqué en référence à la figure 1.Dans la position de fermeture du contact 1, représenté en trait continu à la figure 2, l'extrémité 6a de l'armature mobile 6 maintient le clapet 15 écarté de son siège, de sorte que la vanne 14 est en position d'ouverture et laisse passer le gaz de l'entrée 16 vers la sortie 18, en direction du brûleur à gaz (non représenté) Lorsque le bilame 5 se déforme suffisamment pour écarter le contact mobile 6 du contact fixe 3, le contact mobile 6 vient dans la position représentée en trait mixte à la figure 2, et déplace le clapet 15 qui ferme la communication entre l'entrée 16 et la sortie de gaz 18. Cette communication est rouverte dès que le contact mobile 6 est à nouveau appliqué contre le fil 9 du contact fixe 3 par suite du refroidissement du bilame 5 comme expliqué ci-dessus en référence à la figure 1.Ainsi, on obtient une ouverture et une fermeture en séquence de la vanne 14 et corrélativement de l'alimentation en gaz du brûleur. le potentiomètre 21 permet à l'usager de faire varier la tension délivrée à la résistance de chauffage 19, et par conséquent le temps de chauffage nécessaire pour que le bilame 5 ouvre le contact 1. En effet, au fur et à mesure que l'on diminue la tension par l'intermédiaire du potentiomètre 21 à la résistance 19, on augmente le temps d'échauffement nécessaire à ltouverture du contact 1. Ainsi, pour une tension de secteur de 220 Volts, on pourra obtenir un tenus d'échauffement égal à 10 % du temps total du cycle de cuisson si le potentiomètre 21 est au point 1. L'usager peut ainsi doser de façon rigoureusement continue la durée relative des séquences d'alimentation électrique du contact 1 et par conséquent d'alimentation en gaz du brûleur en fonction de la nature de la préparation culinaire prévue. Ceci constitue un avantage essentiel du dispositif de commande prévu par l'invention, par rapport aux systèmes antérieurs qui ne permettent pas un réglage des séquences de chauffage en fonction du type de cuisson. A titre indicatif, le temps de chauffage par rapport au temps total du cycle de cuisson peut varier entre 10 et 50 % environ, ce qui correspond aux limites d'utilisation normale du potentiomètre 21. A chaque appel du bilame 5, qui fait fonction de "moteur thermique" , le dispositif d'ouverture ou de fermeture 1, 15 de la vanne à gaz mécanique 14 est actionné par la rupture brusque du contact mobile 6, associé au contact fixe 3. La vanne 14 est du type normalement fermé au repos. Dès que le bimétal 5 ferme le contact, le dispositif d'allumage 23 équipé d'un contrôle de flammes par ionisation, est alimenté par un plot 25 de liaison avec la résistance 19. Le voyant V1 placé en-dérivation aux bornes de l'allumeur 24 assure la visualisation du fonctionnement du circuit, conjointement avec le voyant V2. L'action de l'infinite est très rapide, et sa mise en oeuvre ne nécessite aucun tâtonnement, après étalonnage préalable. De plus, le chauffage n' est pas influencé par les variations de température, en période de pointe par exemple. Le fait de pouvoir régler le dosage de l'énergie par le potentiomètre 21 en continu, assure au dispositif de commande une très grande souplesse d'adaptation aux besoins de la cuisson. La forme de réalisation représentée à la figure 3 diffère de la précédente par le fait que la vanne à gaz 14 est remplacée par une électrovanne 26, montée en parallèle aux bornes de l'allumeur 23 et du voyant V1. Le contact 1 de l'infinite 10 n'est donc plus mécaniquement relié à l'organe de commande de l'alimentation en gaz du brûleur. L'électrovanne 26 est normalement fermée au repos, le fonctionnement de ce mode de réalisation étant par ailleurs tout à fait analogue à celui du dispositif représenté à la figure 2. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et peut comporter des variantes d'exécution. Ainsi, il n'est pas indispensable de monter un potentiomètre pour régler le dosage des séquences de l'infinite. L'organe d'alimentation du brûleur étant une vanne mécanique telle que 14, ou une électrovanne telle que 26, la came 12 de l'infinite 10 comporte alors dans ce cas un axe accessible à l'usager, qui lui permet de choisir le pourcentage d'énergie désiré pour la préparation culinaire choisie. L'usager agit donc dans ce cas directement sur l'infinite. Par ailleurs, le contact manuel 24 est alors remplacé par un autre contact pouvant être disposé sur l'infinite, et qui assure simultanément l'alimentation de la résistance de chauffage, de l'allumeur 23 et du voyant V1. Dans les différents cas possibles, l'usager a la faculté d'utiliser le brûleur sans séquences, en choisissant une position déterminée du potentiomètre 21, ou de l'infinite dans le cas où le dispositif est dépourvu de potentiomètre. Enfin, on notera qu'il est possible de monter une sécurité couplée à l'allumeur sur l'une ou l'autre des arrivées decouran.t. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande d'un brûleur à gaz séquentiel d'un plan de cuisson, caractérisé en ce qu'il comporte - un doseur d'énergie appelé ci-après "infinite", pourvu de façon connue en soi d'un contact électrique pouvant être séquentiellement ouvert et fermé par un bimétal, chauffé par une résistance et dans lequel le dosage d'énergie est réalisé au moyen d'une came - un potentiomètre connecté à l'infinite afin de délivrer à la résistance de chauffage de eelui-ci une tension variable permettant de régler en continu le rapport des séquences de chauffage aux séquences d'interruption par l'ouverture périodique du contact de l'infinite, et en ce que le bimétal de l'infinite est en liaison méeani- que de commande avec une vanne commandant l'alimentation du brûleur. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'infinite est relié à un allumeur équipé d'un système de con tr8le de flammes par ionisation, qui est alimenté lorsque le contact est fermé et la vanne corrélativement ouverte. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne est une vanne à gaz mécanique pourvue d'un clapet dont la tige est articulée sur le contact mobile de l'infinite. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que la vanne est une électrovanne reliée à la résistance de chauffage du contact de l'infinite. 5 - Dispositif de commande d'un brûleur à gaz séquentiel d'un four de cuisson, caractérisé en ee qu'il comporte un doseur d'énergie appelé ci-après "infinite", pourvu de façon connue en soi d'un contact électrique pouvant être séquentiellement ouvert et fermé par un bimétal chauffé par une résistance et dans lequel le dosage d'énergie est réalisé au moyen d'une came, et en ce que le bimétal est en liaison mécanique de commande avec un clapet d'ouverture et de fermeture d une vanne à gas, ou avec une -électrovanne commandant l'alimentation du brûleur.