Brevet FR2507745A1 — publié le 19821217

La présente invention est relative à un dispositif de sécurité pour bru leur à gaz qui est relié a un conduit d'alimentation en gaz par l'intermédiaire d'un robinet manuel et d'une électrovanne actionnée par un thermocouple adjacent au brûleur, des moyens etant prévus pour actionner le brûleur par intermittence. Les brtleurs à fonctionnement intermittent, ctest-å- dire dans lesquels la flamme est allumée et éteinte de façon répétée sont utilises dans les cuiseurs dans lesquels des aliments doivent être traités a une tres faible température pendant une longue durée. Un brûleur du type précité a été décrit dans FR 2 418 910. Dans un tel brûleur il doit être prévu des moyens pour empêcher le brûleur d'émettre du gaz non brûlé dans le cas d'une défaillance par exemple de l'allumeur prévu pour allumer le gaz. Des reglements de sécurité ont été établis, qui précisent qu'un dispositif de sécurité doit être prévu pour couper l'alimentation en gaz si la flamme du gaz est éteinte pendant une durée qui excède 90 secondes.En ce qui concerne les bradeurs du type décrit dans la publication précitée, une électrovanne a été reliée en série avec un robinet manuel. L'électrovanne comprend un bobinage qui est connecté électriquement à un thermocouple adjacent au brûleur. En fonctionnement la flamme du brûleur chauffe le thermocouple qui engendre une force electro-motrice provoquant le passage d'un courant dans le bobinage de l'électrovanne pour ouvrir celle-ci. Lorsque la flamme est éteinte, le chauffage starrête et le thermocouple refroidit provoquant une chute de la force électromotrice. Lorsque cette force est tombée au-dessous d'une certaine valeur, lté- lectrovanne coupe l'alimentation en gaz.Dans le fonctionnement intermittent ceci peut être un inconvénient du fait que le brûleur aprés avoir été éteint pendant une certaine durée doit être de nouveau allumé avant que la force électromotrice du thermocouple atteigne le niveau pour lequel ltélectro- vanne coupe l'alimentation en gaz. Les durées maximales des périodes d'extinction du brûleur sont alors limitées d'une façon qui est indésirable. En outre ceci pose des problemes pour définir les caractéristiques du bobinage de 1'électro- vanne. Un but de l'invention est de supprimer les inconvénient s précités et de fournir un dispositif de sécurité permettant un degré de liberté plus grand dans le choix de la proportion entre les periodes d'allumage et d'extinction du brûleur ainsi qutune réduction des tolérances pour.le bobinage de l'électrovanne. A cet effet l'invention a pour objet un dispositif de sécurité pour brûleur à gaz du type précité, caractérisé en ce que l'électrovanne est reliée à une source d'énergie éélectrique par l'intermédiaire d'une paire de contacts faisant partie d'un interrupteur temporisé qui est relié au thermocouple de façon à fermer ladite paire de contacts aussi longtemps que le thermocouple est chauffé par la flamme du gaz du brûleur et de façon à ouvrir ladite paire de contacts pendant des periodes d'extinction de la flamme, avec un retard déterminé par l'interrupteur temporisé. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel la figure unique est un schéma de circuit montrant les liaisons électriques des composants constituant le dispositif de sécurité suivant l'invention. On a représenté schématiquement au dessin un brûleur 10. Ce brûleur est relié à un conduit principal d'alimentation en gaz, non représenté, par l'intermédiaire d'un tuyau 11, d'une électrovanne 12, d'un conduit 13 et d'un robinet manuel 14. Pour assurer le fonctionnement intermittent du brûleur il est prévu un dispositif 15 à cames qui est en traSné en rotation par un moteur électrique 16. Le aispositif à cames comprend six cames 17 à 22 qui cooperent avec six bras de contact 23 à 28 parmi lesquels les bras 23, 25, 26 et 27 agissent sur des contacts 29, 30, 31 et 32 respectivement. Le bras ae contact 24 agit sur un contact non représenté prévu pour actionner une bougie 33 d'allumage par étincelles qui est adjacente au brûleur 10.La fonction du bras de contact 28 sera décrite de façon plus détaillée dans la suite. L'électrovanne 12 comporte un bobinage 3 dont une borne 34a est reliée aux contacts 30, 31 et 32 par un conducteur 35. L'autre borne 34b du bobinage est reliée par un conducteur 36 à une borne 37a d'une source 37 de courant alternatif. Le contact 32 est relié à une paire de contacts 41, 42 faisant partie d'un interrupteur thermique temporisé 43, ou thermocontact par I'intermédiaire d'un conducteur 38, d'un commutateur 39 permettant de choisir un fonctionnement continu ou intermittent du brûleur, et d'un conducteur 40. Le contact 42 est relié à la borne 37b de la source d'alimentation 37 par un conducteur 77. Le contact 41 est relié mecaniquement par l'intermédiaire d'une tringle 44 à une extrémité d'un bilame 45 dont l'autre extrémité est fixée.Une thermistance 46 à coefficient de température positif (CTP) est prévue pour chauffer le bilame 45. Lorsqu'il est chauffé ce bilame se déforme et ferme les contacts 40, 42. Une borne 47 du thermocontact 43 connecte la thermistance à coefficient de température positif à la borne 37a de la source d'énergie par un conducteur 48. La thermistance CP est également reliée à une borne 49 qui est à son tour reliée à la borne 37b de la source d'alimentation par un conducteur 50, un interrupteur 51 et un conducteur 52. Le dispositif de sécurité représenté par l'électrovanne 12, l'interrupteur 51 et le thermocontact 43 est actionné par un thermocouple 53 qui est adjacent au brûleur 10 pour etre chauffé par la flamme de celui-ci. Le thermocouple est relié par l'intermédiaire d'un câble 54 à deux conducteurs à un bobinage d'électro-aimant 55 ayant un noyau 56 en matiere magnétique. Le bobinage 55 coopere avec une armature mobile 57. Un ressort 56 est prévu pour solliciter l'armature 57 dans un sens qui 1'éloigne du noyau 56. L'armature est reliée au bras de contact 28 de telle sorte que l'armature et le bras de contact se déplacent ensemble. Le bras de contact est mont pivotant sur un axe 59 et comporte une saillie 28a qui coopère avec la came 22.En outre le bras de contact 28 comporte une saillie 28b qui agit sur l'orga- ne de contact mobile 60 de l'interrupteur 51. Dans ce mode de réalisation le brûleur peut être actionné en continu avec des débits de gaz qui peuvent être choisis au moyen du robinet 14. En variante le brûleur peut être actionné de façon intermittente et en choisissant l'une des cames 19 ou 20 on peut établir une proportion prédéterminée entre les périodes d'allumage et d'extinction du brûleur. Un commutateur supplémentaire 61 est prévu pour sélectionner les cames 19 ou 20. Dans une position de réglage, le commutateur 61 relie le contact 30 au moteur 16 par l'intermédiaire d'un conducteur 62, dtun conducteur 63 et d'un conducteur 64. Dans la position de reglage opposée, le commutateur 61 relie le contact 31 au moteur par l'intermédiaire d'un conducteur 65 et des conducteurs 63, 64. En outre le moteur 16 est relié par l'intermédiaire d'un conducteur 66 à la borne 37a de la source d'alimentation 37. Pour permettre le démarrage du brûleur 10 il est prévu un contacteur 67 de démarrage pour établir temporairement des circuits pour le démarrage du moteur 16, du dispositif à cames 15, pour actionner 1'électrovanne 12 et pour actionner le thermocontact temporisé 43. En conséquence un organe mobile de contact 68 du contacteur 67 est relié par l'intermédiaire d'un conducteur 69 à la borne 37b de la source 37 d'alimentation en courant alternatif. Un contact fixe 70 est relié au conducteur 50 par un conducteur 71, et un contact fixe 72 est relié par l'intermédiaire d'un conducteur 73 à la borne 34a du bobinage 34 qui fait partie de l'électrovan- ne 12.Un autre contact fixe 74 est relié par un conducteur -/5 au moteur 16. L'organe de contact mobile 68 est actionné par un bouton-poussoir 76 qui est rappelé par un ressort. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif de sécurité en supposant que le brûleur 10 doit être allumé en continu. En conséquence le commutateur 39 doit être réglé dans la position dans laquelle il relie entre-eux les conducteurs 38 et 40. De plus on doit souligner que le dispositif à cames se trouve dans la position dans laquelle une saillie 17a de la came 17 agit sur le contact 29 pour l'ouvrir, et de ce fait déconnecter le moteur 16 de la source d'alimentation 3, Pour faire.démarrer le brûleur, on ouvre le robinet 14 à la suite de quoi on actionne le contacteur de démarrage en appuyant sur le bouton-poussoir 76 pour relier les contacts 70, 72 et 74 à l'organe de contact mobile 68.Par cette action ltélectrovanne 12 est reliée à la source d'alimentation 37 par l'intermédiaire d'un circuit comprenant le conducteur 69, les contacts 68, 72, le conducteur 73, le bobinage 34 et le conducteur 36. Llélectrovanne s1 ouvre et permet au gaz de s'écouler dans le conduit Il jusqu'au brûleur 10. Un circuit est en même temps établi de la borne 37b par I'intermédiaire du conducteur 69, des contacts 68, 74, du conducteur 75, du moteur 16 et du conducteur 66, jusqu'à la borne 37a.De ce fait le moteur commence à faire tourner le dispositif à cames 15 et comme on le voit en raison de la forme de la came 17, le contact 29 se ferme peu apres le démarrage et pendant le reste de la révolution le moteur est relié à la source d'alimentation 37 par l'inter- médiaire du contact 29. Lorsque le commutateur 39 a été réglé pour un fonctionnement continu du brûleur le moteur 16 et le dispositif à cames 15 peuvent être arrêtés apres une révolution complète par la saillie 17a agissant de nouveau sur le contact 29 pour ouvrir celui-ci. En fermant les contacts 68 et 70 du contacteur ae démarrage 67 on ferme un circuit partant de la borne 37b de la source d'alimentation 37 et comprenant le conducteur 71, la borne 49, la thermistance CTP 46, la borne 47, le conaucteur 48 et la borne 37a. La thermistance CTP chauffe le bilame 45 qui s'incurve pour fermer les contacts 41 et 42. Un circuit est ainsi établi depuis la borne 37a par le conducteur 36, le bobinage 34, le conducteur 35, le contact 32, le conaucteur 38, le commutateur 39, le conducteur 40, les contacts 41 et 42 et le conducteur 77 jusqu'à la borne 37b. Ce circuit maintient l'électrovanne en fonctionnement aussi longtemps que le contact 32 est fermé et qu'en meAme temps le bilame 45 maintient fermés les contacts 41, 42. L'allumage du gaz commence immédiatement après le démarrage du moteur 16 du fait que la came 18 actionne la bougie 33 diune façon qu'il n'est pas nécessaire de décrire, pour émettre des étincelles. Le gaz en combustion forme une flamme qui chauffe le thermocouple 53 de sorte que celui-ci engendre une force électromotrice qui alimente le bobinage 55. Lorsque le dispositif à cames a tourné d'un angle d'environ 120 , l'armature 57 est actionnée pour entrer en contact avec le noyau 56 sous l'action de la saillie 22a de la came 22 qui agit sur la saillie 28a du bras de contact 28. En même temps la saillie 28b ferme l'interrupteur 51. Le bobinage 55 excité maintient l'armature 57 en contact avec le noyau 56 et un circuit de maintien est ainsi établi par l'intermédiaire de l'interrupteur fermé 51 pour maintenir le passage du courant à travers la thermistance cTP 46. En conséquence le bilame 45 reste chauffé et les contacts 41 et 42 fermes. L'interrupteur 51 est fermé aussi longtemps que le thermocouple est chauffé par la flamme du brûleur. Pour obtenir un fonctionnement intermittent du brûleur 10, on actionne le commutateur 39 pour relier le contact 32 au conducteur 63. Pour choisir une proportion entre les durées d'allumage et d'extinction du brûleur on regle de fa çon appropriée le commutateur 61 dont la position représentée est celle dans laquelle les conducteurs 62, 63. sont re liés entre-eux. De ce fait la came 19 détermine la durée de l'allumage du brûleur. Le fonctionnement du dispositif de sécurité est identique à celui décrit ci-dessus lorsque le brûleur fonctionne en continu. La différence est que le dispositif à cames tourne de façon continue et que pendant chaque révolution de ce dispositif le brûleur brûle seulement pendant la durée déterminée par la saillie de la came 19. Pendant le reste de la révolution du dispositif le brû- leur est éteint.Pendant chaque révolution à un certain instant après l'allumage du gaz, la came 22 agit mécaniquement sur le contact 60 par l'intermédiaire du bras de contact 28. De ce fait on peut sélectionner une longue période d'extinction du brûleur sans risquer que le thermocouple interrompe le courant alimentant l'électrovanne 12, c-oupant ainsi l'alimentation en gaz. Dans le fonctionnement du brûleur aussi bien en continu que de façon intermittente, une défaillance du moteur ou du dispositif à cames peut avoir pour résultat que la came 22 starrête dans la position dans laquelle la saillie 22a agit sur le bras de contact 28, fermant ainsi l'inter- rupteur 51. Si dans ce cas le brûleur s'éteint, l'électro- vanne reste ouverte du fait que le circuit de l'électrovan- ne par l'interrupteur 51 reste fermé. En conséquence il s'échappe du gaz non brûlé. Pour empêcher le gaz de s'échapper la came 21 comporte une cavité 21a qui est située juste en face de la saillie 22a de la came 22. En cas de fonctionnement continu du brûleur, le contact 32 est ouvert pendant la courte période de temps durant laquelle la saillie 22a agit sur le bras de contact 28 et de ce fait le courant excitant le bobinage 34 de l'électrovanne est coupé et le brûleur est éteint. Lorsque la saillie 22a franchit la position dans laquelle le bras de contact 28 est actionné, le contact 32 est de nouveau fermé et une saillie 18a de la came 18 agit sur le bras de contact 24 provoquant l'émission d'étincelles par la bou gie 33 pour allumer de nouveau le brûleur.Dans le cas d'un fonctionnement continu du brûleur le dispositif à cames effectue une révolution seulement et l'extinction et le nouvel allumage du brûleur se produisent seulement une fois pendant une phase initiale du fonctionnement. S'il se produit ensuite un incident ayant pour résultat l'extinction du brûleur le thermocouple astreint l'interrupteur 51 à s'ouvrir ce qui a pour résultat que les contacts 41 et 42 su ouvrent après un certain retard déterminé par le bilame 45. Ainsi le courant alimentant le bobinage 34 est coupé et de ce fait ltélectrovanne 12 coupe l'alimentation en gaz du brûleur. Le brûleur ne peut ensuite être allumé de nouveau que par l'actionnement du contacteur de démarrage 67. En cas de fonctionnement intermittent, l'arrêt du dispositif à cames dans la position dans laquelle l'interrupteur 51 est fermé par la saillie 22a qui agit sur le bras de contact 28 ne pose aucun probleme puisque la forme des cames 19 et 20 est telle que le brûleur est normalement éteint dans cette position et que de ce fait les circuits par les contacts 30 et 31 respectivement jusqu'au bobinage 34 sont interrompus. Grâce à la présence du thermocontact à bilame 43, temporisé il est possible de permettre de courtes interruptions de l'alimentation en gaz comme dans le fonctionnement intermittent sans que ltélectrovanne coupe l'alimentation en gaz.Pour des interruptions plus courtes que 90 secondes, le contact à bilame maintient 1'électro- vanne ouverte afin de maintenir l'alimentation du brûleur en gaz même si le thermocouple refroidit et ouvre l'interrupteur 51. Cependant pour des interruptions excédant cette durée, le bilame ouvre les contacts 41 et 42 de sorte que l'électrovanne coupe l'alimentation du brûleur en gaz de façon permanente. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin. Des modifications sont possibles, par exemple le contacteur de démarrage 67 à trois pôles peut etre remplacé par un contacteur bi-polaire moins coûteux en supprimant la borne 72 et le conducteur 73. Avec une légère modification de la position de la saillie 17a de la came 17 le contacteur ae démarrage modifié permet à l'utilisateur de déterminer facilement la période de temps aurant laquelle le bouton-poussoir 76 doit etre actionne. R VND ICAT IONS 1 - Dispositif de sécurité pour brûleur à gaz (10) qui est relié à un conduit d'alimentation en gaz par l'in- termédiaire d'un robinet (14) a commande manuelle et d'une électrovanne (12) qui est actionnée par un thermocouple (53) adjacent au brûleur, des moyens (15) étant prévus pour actionner le brûleur de façon intermittente, caractérisé en ce que l'électrovanne (12) est reliée à une source d'alimentation électrique (37) par l'intermédiaire dtune paire de contacts (41, 42) faisant partie dtun interrupteur temporisé (43) qui est relié au thermocouple (53) de façon à fermer les contacts (41 et 42) aussi longtemps que le thermocouple est chauffé par la flamme du gaz du brûleur, de façon à ouvrir la paire de contacts pendant des périodes d'extinction de la flamme, avec un retard déterminé par 11 interrupteur temporisé (43). 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur temporisé (43) est constitué par un bilame (45) agencé pour actionner les contacts de la paire de contacts (41, 42) en position de fermeture et d'ouverture respectivement, le bilame (45) étant chauffé par une résistance (46) qui est reliée à la source (37) d'alimentation en énergie électrique par l'intermédiaire d'un interrupteur (51) commandé par le thermocouple (53). 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la résistance (46) est une thermistance ayant un coefficient de température positif. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens (15) pour actionner le brûleur par intermittence sont constitués par un dispositif à cames qui comprend au moins une came (19, 21) coopérant avec une paire de contacts (30, 32) qui sont reliés dans le circuit électrique qui relie l'électrovanne (12) à la source d'alimentation (37). 5 - Dispositif suivant ltune des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le thermocouple (53) est relié à un bobinage dtélectroaimant (55) qui coopere avec une armature mobile (57) qui est reliée à l'interrupteur (51) commandé par le thermocouple, de façon à maintenir l'interrupteur fermé lorsque le bobinage d'électro-aimant (55) est excité et pour ouvrir 1? interrupteur et le maintenir ouvert lorsque le bobinage d'électro-aimant ntest pas excité. 6 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les parametres du bobinage d'électro-aimant (55) sont choisis de telle sorte que la force électro-motrice engendrée par le thermocouple (53) soit juste suffisante pour maintenir l'armature (57) dans la position dans laquelle elle est attirée par le bobinage (55), armature (57) étant reliée au dispositif à cames (15) de façon à être déplacée dans ladite position attirée. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un bras dtactionnement (28) est prévu pour être actionné par le dispositif à cames (15) et pour agir sur l'interrupteur (51) commandé par le thermocouple pour actionner cet interrupteur en position de fermeture, le bras d'actionnement (28) étant fixé à l'armature (57), et des moyens élastiques (58) étant prévus pour déplacer l'armature dans la position pour laquelle ledit interrupteur (51) est ouvert. 8 - Dispositif suivant ltune des revendications précédentes, caractérisé en ce qutil est prévu un contacteur (67) de démarrage pour établir temporairement trois circuits électriques dont un premier (37b, 69, 68, 70, 71, 49, 46, 47, 48, 37a) alimente l'interrupteur temporise (43) en courant pour fermer ses deux contacts (41, 42), un second circuit (37b, 69, 68, 72, 73, 34, 36, 37a) fournissant du courant pour actionner 1'électrovanne (12), et un troisieme circuit (37b, 69, 68, 74, 75, 16, 66, 37a) pour fournir du courant à un moteur électrique (16) entrainant le dispositif (15) à cames.