Brevet FR2469898A1 — publié le 19810529

La présente invention a peur objet des dispositifs destinés à amélierer les appareils de cuissom utilisant directement la vapeur pour transmettre, aux aliments à cuire, l'énergie calorifique destinée à l'@btentien de leur cuisson. Ces aliments sont, le plus souvent, des végétaux qui, dans un passé preche, étaient cuits dans l'eau bouillante, dans des marmites. Par extention, d'autres aliments peuvent également être cuits à la vapeur, mais la vocation principale de ces appareils reste la cuisson des aliments d'origine végétale. Ces appareils sont connus sous une désignation générale de "Cuiseurs b vapeur" et comporte, on plus d'un générateur de vapeur autonome, un ( ou plusieurs ) compartiment dans lequel sont placés les aliments à cuire, peuvant être clos hernétiquement au biveau de la porte de chargement, et susceptible de supporter une pression de service en rapport avec le fluide caleperteur choisi. ( La vapeur sous pression dans ce type d'appareil ). Afin de bien faire comprendre les buta poursuivis qui ont conduit aux dispositions de la présente invention décrite ci-après, il est nécessaire de rappeler certaines notions de bue sur la composition des aliments végétaux et de leur cuisson. Ceux-ci sont constitués d'alvéoles cellulaires microscopiques, base fonda- mentale des tissus, disposées en fibres, vaisseaux, menbranes, etc.... La cellule est l'unité élénentaire de cette constitution. Dans la cellule, l'élément de base est le cytoplasme qui renferme, sous forme dissoute dans l'eau, les sels minéraux, sucres, gaz dissous, cristaux, mucilagen, oligo-éléments, etc.... L'enveloppe est une membrane pelliculaire qui délimite la cellule Ches les végétaux elle se double d'une membrane de cellulose plus ou moins rigide. C'est cette membrane de cellulose qui doit être détruite avant l'ingestion ou pendant la digestion afin de rendre les végétaux assimilables par l'estomac humain. La cuisson a pour but de dégrader cette membrane de cellulose afin de libèrer le cytoplasme. La cellulose est insoluble dans l'eau, mais celle-ci provoque un certain gonflement activé par l'action de la chaleur Ce gonflement abaisse la résistance de la membrane. Les mucilages, sous l'action de l'eau qui les atteint, gélifient en gonflant, et ce gonflement finit par faire éclater l'enveloppe de la cellule Le processus décrit correspond à la cuisson des végétaux dans l'eau beuil lante. I1 est loin d'être sans inconvénients pour la qualité organoleptique et nutritive de ces aliments. En effet, le cytoplasme libèré se délaye en partie dans l'eau de cuisson, d'autant plus que la cuisson se prolonge.L'eau de cuisson étant généralement inutilisée et rejetée, il s'ensuit une perte d'éléments nutritifs très importante. La durée prolongée du temps de cuisson a également une action néfaste sur les vitanines. La cuisson à la vapeur basse pression apporte un début de solution à ce problène de qualité: La chaleur, un peu plus élevée, favorise le gonflement de la cellulose en l'accèlérant, tandis que l'eau provenant de la vapeur condense au contact des aliments, bien que suffisante peur provoquer la gélification et le gonflement des ucilages, ne peut entraider, par ruissellement, qu'une quantité réduite de cytoplasme. La cuisson h la vapeur, sous une pression de 1 bar ( pression relative ), devrait être la solution idéale. En effet, la cellulose présente la propriété de s'altèrer très rapidement dès qu'elle est portée å une température de 120 C, ce qui a pour effet de libère immédiatement le cytoplasme, et la température de la vapeur saturée, sous une pression de 1 bar est précisément 121 C. La dégradation de la cellulose et la libération du cytoplasme étant les buts recherchés dans ns la cuisson, on peut saisir tout l'intêret de ce choix de pression. Pourtant, si les avantages ci- dessus décrits se sont révélés exacts pour des légumes de petit calibre dans au moins une de leurs dimensions, ( petits pois, macédoine, haricots verts, etc....) les calibres nettement supérieurs ont présenté une différence importante de cuisson entre la périphèrie et le centre du légume. A l'extrême, certains féculents, ( pommes de terre de gros calibre, par exemple ), ainsi que des fruits, ( des poires, on particulier ) ont montré, après coupe médiane, les résultats de cuisson suivants: De l'extérieur vers le centre, une pre ibère zône de surcuisson avec destruction de l'enveloppe et d'un centimètre environ de pulpe, ensuite une zône intermédiaire dans laquelle la pulpe s 'est dessechée en formant une sorte, de cocon isolant, enfin le centre, où la pulpe est restée å l'état initial, c'est-à-dire crue. Ce phénomène ne se produisant pas à basse pression, il se révèlait ndees- saire de réserver chacune de ces pressions à une action culinaire bien déterminée. De ce fait, on trouve généralement, sur le marché actuel, des cuiseurs de grande capacité, équipés en basse pression, réservés aux cuisines très importantes, pour lesquelles les temps de cuisson plus longs sont compensés, au point de vue rentabilité, par la quantité de légumes cuits B la fois, et, à l'opposé, des petits cuiseurs, équipés en haute pression, surtout destinés à la cuisson rapide de portions individuelles de petits légumes ou de légumes divisés. Certains constructeurs ont choisi, sur des cuiseurs de taille moyenne, d'équiper leur appareil de deux chaines de régulation de pression sépares, ce qui peut être considéré comme un progrès, bien que cette solution reste insuffisante, en particulier dans le secteur ménager, où l'utilisatrice ne peut disposer que d'un seul appareil qui doit pouvoir répondre à toutes ses exigences de cuisson. Puisque la cuisson à la vapeur doit rester, en fonction de ce qui vient entre démontré, un compromis entre la taille unitaire des pièces à cuire et la température de la cuisson, ( la pression de la vapeur est liée à cette température ), le premier dispositif revendiqué dans la présente invention apporte la solution originale å ce problème, en mettant à la portée de l'usager le moyen de règler,@ de façon continue, du mini au mari, la température de cuisson et de choisir celle-ci en fonction de la taille moyenne des légumes à cuire. Peur ce faire, la chaine de régulation de la pression est équipée ( fig. 1 ) d'un pressostat réglable 1 dont l'élément variable 2 est relié à une manette 3 située sur la façade du cuiseur. Afin de simplifier au possible l'usage de ce règlage, les diffèrentes positions possibles de la manette sont repérées par des symboles Une exécution prdfd- rentielle de ce graphisme est indiquée ( fig. 2 ) cet exemple n'est pas limitatif. I1 suggère une comparaison facile entre la taille des aliments à cuire et des termes usuellement employés en cuisine: Noisette, Dé, Noix, etc.... Le réglage étant progressif et continu entre la pression minimale et la pression maximale choisies, il est facilement compréhensible que lion peut obtenir, grâce à cette disposition de l'invention, les temps les plus courts pour wne cuisson parfaite des légumes de tous calibres, avec une dépense d'énergie minimale. L'exem- ple de réalisation du dispositif ( fig. i ) ntest pas limitatif, tout système conduisant au même résultat entre dans le cadre de cette invention La quantité de vapeur nécessaire å la cuisson est dosée par une vanne thermostatique placée sur le conduit d'évacuation du compartiment.ku moment de la fermeture de la porte et de l'admission de la vapeur dans le compartiment, la vanne est ouverte. Dans un premier temps, la vapeur chasse la totalité de l'air se trouvant dans le compartiment; ceci a pour effet et pour avantage de supprimer l'oxydation des alimenta pendant la mise en température et pendant toute la durée de la cuisson. Tant que la différence de température est importante entre le produit à cuire et la vapeur admise, celle-ci se condense en presque totalité sur le produit en lui abandonnant tontes les calories accumulées dans le générateur, sous forme de chaleur de vaporisation.Au fur et B mesure de l'échauffement des aliments, la vitesse d'échange devient moins grande, la vapeur produite par le générateur devient exbdentaire et cherche à s'échapper du compartiment par le conduit d'évacuation. Elle traverse la vanne thermostatique qui s'échauffe, se ferme sous l'action de la chaleur et la retient. La vanne thermostatique est un élément primordial du fonctionnement du cuiseur å vapeur. De sa précision et sa fiabilité dépendent les bons résultats de cuisson et le rendement correct du cuiseur. Le type de vanne thermostatique connu à ce jour comme donnant d'assez bons résultats utilise la différence de dilatation de deux métaux pour faire varier la hauteur d'un clapet sur son siège. Nais la conception est telle que ce type de vanne ne peut avoir un fonctionnement satisfaisant que pour rme seule pression de cuisson prédéterminée. De plus,- dans cette vanne, la tige de métal "Invar" ( qui est un des deux métaux utilisés ), est placée directement au milieu du conduit de sortie de vapeur et soumise à son action. n s'ensuit une corrosion très rapide de cette tige qui compromet la fiabilité du cuiseur. Le second dispositif revendiqué dans le cadre de l'invention est une vanne thermostatique perfectionnée susceptible de fonctionner, à partir d'un seul réglage initial pour une pression de vapeur minimale prédéterminée, à toutes les pressions supérieures comprises entre la valeur minimale et la valeur maximale de la pression de la vapeur de cuisson. De plus, les tiges de métal "Invar" utilisées sont placées à l'exterieur, en dehors du circuit de vapeur et ne risque pas d' être oxydée par cette dernière Enfin, le tube dilatable est calorifugé afin de le soustraire b l'influence des températures ambiantes pour qu'il ne réagisse exclusivement qu'à la température de la vapeur qui le parcourt. L'exemple de réalisation d'une telle vanne ( fig. 3 ) montre un type de construction préfèrentielle mais non limitative. La vanne est , suivant la figure, constituée par un chapeau raccord i dans lequel est vissée l'extrêmité filetée d'un tube 2 en acier inoxydable 18/8 dont l'autre extrOmité sert de siège à un clapet 3 retenu sur l'ensemble par trois tiges réglables 4 en métal "Invar" disposées à l'ex- térieur du tube 2.Les écrous 5 permettent de régler, à froid, la hauteur de levée du clapet pour que la fermeture de la vanne coïncide avec la température de la vapeur saturée à la pression minimale choisie. Un orifice by-pass 6 assurez pendant la fermeture de la vanne, un débit réduit qui permet le renouvellement, dans le compartiment, de la tapeur vive nécessaire à la continuation de la cuisson. Lorsque l'on utilise le cuiseur pour des pressions de cuisson supérieures, la température de la vapeur augmentant proportionnellement, la dilatation supplémentaire du tube 2 doit pouvoir être absorbée sous peine de tassement des organes et de déréglage de la vanne Cette fonction revient aux rondelles ressort 7 de type Belleville ou autres. Des ressorts compensateurs 8 assurent la réouverture régulière de la vanne au moment de son refroidissement. Les difficultés de maintenir , en service, l'étanchéïté des joints de porte des compartiments de cuisson, ainsi que la protection des utilisateurs contre toute ouverture de la porte lorsque le compartiment est soue pression, ont conduit les constructeurs å nultiplier les dispositifs de rdglage d'ouverture et de sécurité complémentaires, efficaces certes, mais coûteux en achat et entretien. Le troisième dispositif revendique dans le cadre de l'invention est un sys- tème de fermeture de porte de compartiment, de forme circulaire, avec verrouillage à balonnettest joint souple extensible, et enclenchement des ailettes maies et femelles tel que la pression, si légère soit elle k l'intérieur du compartiment, inter- dise absolument toute ouverture, intempestive ou provoquée, de la porte jusqu'à dia- parition totale de cette pression. Cette sécurité, absolument positive, permet de se passer de tout autre système annexe d'où coat moins élevé, fiabilité plus grande de l'appareil et sécuri- té totale. Le mode préférentiel d'exécution présenté ( fig. 4 ) n'est pas limitatif. il montre l'application du dispositif d un cuiseur B vapeur ( ménager en l'occurence ). La porte 1, ouverte, laisse voir la couronne baSonnette femelle fixe 2 et la couronne talonnette tournante 3 dont les ailettes s'enclenchent les unes dans les autres au moment de la fermeture. Le détail ( fig. 5 ) montre l'enclenchement et le verrouillage d'une des ailettes dans l'autre. Pour faire passer l'ailette mSle par dessus les taquets d'arrêt 1 de l'ailette femelle, il est nécessaire de comprimer le joint souple en pressant la porte contre le compartiment. Cette compression du Joint ne peut être obtenue que lorsque le compartiment est à la pression atmosphérique sans pression relative à l'intérieur.Si la moindre pression relative rogne b l'intérieur du compartiment, elle s'applique également sur toute la surface interne de la porte, créant une force considérable qui s'oppose au déverrouillage des ailettes maies et femelles. La manoeuvre de fermeture et d'ouverture des portes des cuiseurs i vapeur est souvent difficile, sinon pénible: Serrage des joints de portes, engagement et blocage des leviers b cames, demandent parfois un effort important aux utilisateurs. Dans le secteur ménager, les utilisatrices sont plus sensibilisées encore sur ce problème. Afin de pallier h cet inconvénient, la manoeuvre de rotation de la porte circulaire décrite cavant est facilitée par un système de démultiplication de la commande de la fermeture qui fait l'objet de la quatrième revendication de l'inven- tion. La représentation ( fig. 6 ) montre, sans caractère limitatif, la présentation préfèrencielle de la façade du même cuiseur où la poignée de gauche 1 sert b facili- ter l'engagement des ailettes de la fermeture à baTonnettes, tandis que la poignée de droite 2, rotative, commande le dispositif démultiplicateur associé h la porte circulaire. Le détail ( fig. 7 ) montre un système de démultiplication préférentiel, mais non limitatif, où le pignon L associé b la poignée droite, attaque la portion de couronne 2 associée B la porte circulaire. Un cuiseur à vapeur destiné à l'usage domestique étant par définition un appareil fixe, en raison de la nécessité de le raccorder, par des canalisations rigides, à l'alimentation et k l'évacuation de l'eau, l'installation préfèrentielle loit être réalisée de façon dite encastrée. Afin de pouvoir utiliser les meubles de cuisine standard du commerce, les @ormes extérieures ( enveloppe et façade ) ainsi que les dimensions sont adaptées L cet effet et correspondent k celles d'autres types d'appareils de cuisine dits: " encastrables". ( fours, par exemple ). La disposition générale exterieure ( fig. 8 ) montre une forme préfèren- tielle, lais non limitative, d'exécution, revendiquée dans le cadre de l'invention; les différents raccordements de canalisations peuvent être exécutés -l'appareil étant en place dans l'alvéole du meuble- h l'intérieur du logement de chaudière, le panneau de façade 1 étant déposé. REVENDICATIONS 1- Dispositif de réglage de la pression de cuisson pour cuiseur h vapeur professionnel et domestique caractérisé en ce qu'il donne à l'usager la possibilité d'adapter la pression de la vapeur dans le compartiment do cuisson, ( dons la tempé rature de cette cuisson ) en fonction do la grosseur moyenne des aliments, d'origi- ne végétale pour la plupart. 2- Vanne thermostatique perfectionnée destinée aux cuiseurs b vapeur, caractérisée par le fait qu'elle est compatible avec une utilisation d différentes pressions de cuisson, avec seulement une pression minimale prédéterminée, et que sa configuration protège ses ( ou son ) éléments sensibles contre l'oxydation pro vouée par par les produits corrosifs extraits des végétaux par la vapeur 3- Fermeture de porte de compartiment de cuiseur k vapeur, circulaire et b balonnettes, caractérisée par le fait qu'elle possède un auto-verrouillage positif actionné par la pression interne du compartiment, interdisant toute ouverture de la porte, intempestive ou provoquée, tant qu'une pression, même minime, existe b l'intérieur 4- Dispositif de manoeuvre d'ouverture et de fermeture de porte de compartiment de cuisson sur les cuiseurs b vapeurs, caractérisé par le fait qu'il facilite la rotation de la porte circulaire b verrouillage d baïonnettes, en réduisant l'effort b exercer sur la poignée, grâce B un démultiplicateur placé entre la poignée de commande et la porte circulaire. 5- Dispositifs destinés N améliorer les cuiseurs b vapeur, pour cuisines professionnelles ou ( et ) domestiques suivant les revendications 1 à 4 caractérisés par le fait que chaque revendication peut autre utilisée isolèment, groupée partiellement ou totalement sur le même appareil sans sortir du cadre de l'invention. 6- Disposition de la forme extérieure ( enveloppe - ou habillage - et façade ) et des dimensions d'un cuiseur d vapeur à usage domestique caractérisées par le fait qu'elles permettent à un installateur qualifié de placer ce cuiseur dans l'alvéole d'un meuble de cuisine standard réservé aux appareils domestiques dits : "à encastrer.