Brevet FR2586522A1 — publié le 19870227

i L'invention se rapporte à un dispositif de ratissage muni d'un récipient de ratissage, dans lequel la température est détectée sur ou dans ledit récipient de ratissage et est exploitée, en vue du réglage commandé par un programme à une température de ratissage pouvant être prédéterminée, au moyen d'un circuit de commande destiné à l'enclenchement et au déclenchement d'un élément électrique chauffant. Dans le cadre du présent mémoire, le terme "ratissage" englobe également la cuisson sans eau, le produit respecti- vement cuit ou rissolé étant, de temps à autre, traité avec de la graisse. Un dispositif du genre précité, utilisé pour la cuis- son, est connu d'après la demande de brevet DE-A-2 932 039. Dars ce dispositif connu, un organe de temporisation est automatiquement adapté en fonction de la température ou de la pression régnant dans le récipient de cuisson, de manière à influencer le processus respectif de cuisson ou de cuisson à coeur d'une manière correspondant aux conditions qui règnent dans le récipient. L'objectif ainsi recherché con- siste en ce que le temps de cuisson ou de cuisson à coeur soit modifié en fonction des conditions fluctuantes qui règnent dans le récipient. Ce réglage revêt seulement une signification lorsque les conditions régnant dans le récipient de cuisson ne sont pas constantes au cours du,processus de cuisson ou de cuisson à coeur. D'après le brevet DE-C-3 342 416, il est également connu, dans un dispositif utilisé pour la cuisson, de mesurer lors de la phase initiale du chauffage l'intervalle de temps entre deux températures inférieures à la température d'ébul- lition de l'eau, et de capter en outre la montée en tempéra- ture dans un intervalle de temps prédéterminé. La puissance de chauffage de l'élément chauffant est ensuite modifiée en fonction de ces valeurs établies, ainsi que de programmes prédétermines. Ce réglage de la puissance de chauffage, commandé par programme, est approprié pour des dispositifs de cuisson à la vapeur, car la phase de chauffage initiale requiert des temps relativement longs. La complexité du circuit de commande est alors considérable,étant donné que, avec ce réglage, il est également tenu compte automatiquement de la nature et de la quantité du produit à cuire. Pour le ratissage, les circonstances sont cependant tout autres. La phase de chauffage initiale est très courte et, par conséquent, le réglage doit entrer en action bien plus tôt. L'invention a pour objet de fournir un dispositif du type susmentionné, grâce auquel, moyennant une conception la plus simple du circuit de commande, il soit possible d'atteindre un réglage de la températue de ratissage prédé- terminée, sans grands dépassements. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que l'écart de température entre la température de ratissage prédéterminée et la température réelle est établi, puis comparé à un écart de température prédéterminé choisi d'environ 30'C à environ 53'C; par le fait que, lors du dépassement de l'écart de température prédéterminé, le circuit de commande, fonctionnant avec une commande à regrou- pement de périodes connue par elle-même, enclenche l'élément chauffant avec la pleine puissance de chauffage dans tous les intervalles de temps du cycle de la commande à regroupe- ment de périodes; par le fait que lors du dépassement néga- tif de l'écart de température prédéterminé, la différence de température est détectée dans un intervalle de temps cons- tant; et par le fait que, en fonction de l'écart de tempé- rature établi et de la différence de température établie, le circuit de commande enclenche l'élément chauffant lors du cycle suivant, selon le programme préétabli d'une mémoire de programmation, seulement pour un nombre d'intervalles de temps qui diminue au fur et à mesure que l'écart de tempéra- ture décroît, et augmente au fur et à mesure que la différence de température décroît. L'écart de température prédéterminé est choisi avec une valeur suffisamment grande, de façon que le réglage de la puissance de chauffage entre très tôt en action. L'utili- sation conjuguée du circuit de commande pour dériver la dif- férence de température simplifie le dispositif. Cela est en particulier simple lorsque le circuit de commande fonctionne selon la commande à regroupement de périodes connue par elle- même, d'après laquelle la variation de la puissance de chauf- fage a lieu par prolongation ou raccourcissement du temps d'enclenchement, mais l'élément chauffant est cependant à chaque fois exploité avec la pleine puissance de chauffage. Selon une caractéristique de l'invention, il peut être prévu que l'écart de température soit mesuré en continu après l'enclenchement du dispositif, et soit comparé à l'écart de température prédéterminé. Toutefois, le dispositif peut également être réalisé d'une manière telle que, après l'enclenchement de ce disposi- tif, le circuit de commande enclenche en permanence l'élément chauffant; et que le mesurage de l'écart de température débute et la comparaison avec l'écart de température prédé- terminé soit effectuée seulement lorsqu'est atteint l'écart de température prédéterminé par rapport à la température de ratissage prédéterminée. Dans tous les cas, l'élément chauffant demeure enclenché à la pleine puissance de chauffage jusqu'à ce que l'écart de température prédéterminé soit atteint, du fait qu'il demeure enclenché pendant tous les intervalles de temps du cycle de la commande à regroupement de périodes. D'après une autre caractéristique de l'invention, pour permettre une dérivation de la différence de température lors du cycle, il est prévu que cette différence de tempéra- ture soit déterminée, à partir des valeurs mesurées de tempé- rature, au début et à la fin du cycle de la commande à regrou- pement de périodes. Dans ce cas, afin de diminuer l'influence de fluctuations de température de brève durée, il peut être prévu que les valeurs de température mesurées soient mesurées en plusieurs intervalles de temps au début et à la fin d'un cycle, une valeur moyenne de température étant à chaque fois formée à partir de ces valeurs mesurées; et que la diffé- rence de température soit dérivée de ces valeurs moyennes de température. Pour que les processus puissent s'opérer dans le circuit de commande avec des signaux numériques, une autre variante prévoit que l'écart de température soit détecté en un certain nombre d'échelons de température prédéterminés; que la différence de température soit, elle aussi, déterminée en un certain nombre d'échelons de température; et que la mémoire de programmation soit commandée avec ces valeurs numéripes et indiqioue,_ par un signal numérique, le nombre des intervalles de temps du cycle au cours desquels l'élément chauffant doit être enclenché à la pleine puissance de chauf- fage. Pour une puissance de chauffage de 2 kW, par exemple, l'on choisit une commande à regroupement de périodes ayant un cycle de 12 x 2 s, la mémoire de programmation délivrant au circuit de commande des instructions de commande ayant des valeurs comprises entre O et 12; ensuite, des éléments chauffants dont la puissance de chauffage atteint jusqu'à 2 kW peuvent être enclenchés et déclenchés sans que des répercussions visibles à l'oeil nu se produisent sur le réseau de courant alternatif d'alimentation. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des des- sins annexés sur lesquels: la figure I illustre la courbe caractéristique température/temps de l'ensemble du système englobant l'élément chauffant, le récipient derdtissage et le produit à rôtir; la figure 2 est un schéma du principe de montage du dispositif conforme à l'invention; et la figure 3 illustre le programme mémorisé dans la memoire de programmation. La courbe caractéristique température/temps T = f(t), représentée sur la figure 1, met-en évidence la montée en température du système englobant l'élément chauffant, le récipient de ratissage et le produit à rôtir. La température de rôtissage Tk est prédéterminée et maintenue constante. L'écart de température Ta entre la température de ratissage prédéterminée Tk et la température réelle Tx est établi. Simultanément, l'on choisit un écart de température prédéter- miné Tav d'environ 30O'C à environ 50'C, qui est pris comme valeur de référence. Si l'écart de température établi Ta est plus grand que l'écart de température prédéterminé Tav, l'élément chauffant est exploité à la pleine puissance de chauffage. Si, à un instant tl, l'écart de température prédé- terminé Tav est atteint et dépassé négativement, alors la puissance de chauffage doit être réduite d'une manière cor- respondant à un programme prédéterminé qui tient compte de l'écart de température établi Ta et de la différence de tem- pérature LT, laquelle est établie lors d'un cycle de durée to de la commande à regroupement de périodes. De la sorte, la valeur avoisinant la température de ratissage prédéter- minée Tk est repoussée dans le temps et réglée de telle sorte qu'il ne se produise aucun dépassement de température au- delà de cette température de ratissage prédéterminée Tk. Le mode de fonctionnement du dispositif selon l'inven- tion est expliqué plus en détail à l'appui du schéma synopti- que selon la figure 2. Une sonde de température TF détecte la température sur ou dans le récipient de ratissage. La valeur mesurée est convertie, par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique AD, en un signal numérique parvenant à un récepteur E en parcourant un trajet de transmission Ue. La valeur de température mesurée reçue correspond par conséquent à la température réelle Tx. Gette température réelle Tx est appliquée à un circuit comparateur V auquel est délivrée, par l'intermédiaire d'un dispositif de présélec- tion VW, une température Tv accusant, par rapport à la tempé- rature de ratissage prédéterminée Tk, l'écart de température 3O prédéterminé Tav compris entre environ 30'0 et environ 50C0. Par l'intermédiaire d'un interrupteur sélecteur WS, la tempé- rature de ratissage Tk fait l'objet d'une présélection. Le circuit comparateur V détermine l'écart de tempé- rature effectif Ta. Lorsque cet écart de température établi Ta excède l'écart de température prédéterminé Tav entre la température de ratissage prédéterminée Tk et la température Tv, le circuit comparateur V pilote un circuit de commande St, par l'intermédiaire d'ure entrée a, ce qui implique l'en- clenchement permanent d'un élément chauffant He. Le circuit de commande St fonctionne d'après le principe connu en soi de la commande à regroupement de périodes, avec un cycle de durée to englobant, par exemple, douze intervalles de temps représentant chacun deux secondes. Au cours du pilotage du circuit de commande St par l'intermédiaire de l'entrée a, l'élément chauffant He est enclenché à la pleine puissance de chauffage pour l'intégralité des douze intervalles de temps du cycle to suivant. Si le circuit comparateur V établit un écart de tem- pérature Ta qui est inférieur à l'écart de température prédé- terminé Tav, il est alors nécessaire de réduire la puissance de chauffage pendant le cycle ta suivant et, plus précisément, en fonction d'un programme qui est stocké dans une mémoire de programmation PS et qui tient compte de l'écart de tempé- rature Ta effectivement établi, ainsi que d'une différence de température AT détectée lors du cycle To, comme le montre un circuit différentiel D sur la figure 2. Dans ce cas, au début et à la fin du cycle ta, la température réelle Tx pré- sente est à chaque fois mesurée et établie en plusieurs inter- valles de temps. Ensuite, la différence de température BT est formée à partir des valeurs moyennes de température ainsi obtenues, de manière à éliminer, ou à réduire au moins forte- ment l'influence exercée par des variations de température de courte durée. L'écart de température Ta et la différence de tempé- rature AT établis sont appliqués à la mémoire de programma- tion PS. Il est alors avantageux, pour obtenir une commande numérique, que l'écart de température Ta et la différence de température AT soient donnés préalablement sous la forme de multiples entiers d'échelons de température, par exemple 1,1'G ou 1VC. Gomme le met en évidence le tableau selon la figure 3, la mémoire de programmation PS délivre, lorsqu'elle est pilotée d'une manière correspondante, un nombre qui est compris entre 0 et 12 et qui indique le nombre des inter- valles de temps au cours desquels, pendant le cycle to suivant, l'élément chauffant HE doit être enclenché à la pleine puis- sance de chauffage. Si, par exemple, l'écart de température Ta représente quatre échelons de température (= 4,4 C) et si la différence de température établie BT chute d'un échelon de température, la mémoire de programmation PS transmet, au circuit de commande St, le nombre 4 à une entrée b. Pendant le cycle To suivant, le circuit de commande St enclenche l'élément chauffant He pendant quatre intervalles de temps et le déclenche, par conséquent, pendant huit intervalles de temps. A partir du tableau selon la figure 3, il est possible de lire, pour chaque paire de valeurs comprenant l'écart de température Ta et la différence de température AT, le nombre des intervalles de temps du cycle suivant to au cours desquels l'élément chauffant HE doit être enclenché. Il s'avère, dans ce cas, que le nombre des intervalles de temps diminue au fur et à mesure que l'écart de température Ta décroît, et qu'il augmente de plus en plus au fur et à mesure que la différence de température At par cycle ou intervalle constant de temps décroît ou chute. Un générateur TG d'impulsions d'horloge est associé au circuit de commande St, ce générateur caractérisant les intervalles de temps lors du cycle to, et commandant égale- ment la dérivation de la différence de température AT, effec- tuée par le circuit différentiel D. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sor- tir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de ratissage muni d'un récipient de rôtis- sage,dans lequel la température est détectée sur ou dans ledit récipient de ratissage et est exploitée, en vue du réglage com- mandé par un programme à une température de cuisson prédé- terminable, au moyen d'un circuit de commande destiné à l'enclenchement et au déclenchement d'un élément électrique chauffant, dispositif caractérisé par le fait que l'écart de température (Ta) entre la température de ratissage prédé- terminée (Tk) et la température réelle (Tx) est établi, puis comparé à un écart de température prédéterminé (Tav) choisi,qui est d'environ 30'C à environ 50 C; par le fait que, lors du dépassement positif de l'écart de température prédéterminé (Tav), le circuit de commande (St), fonctionnant avec une commande à regroupement de périodes connue en soi, enclenche I l1 mn-t rchs -au nt (HE4 l a pleine puissance de chauffage dans tous les intervalles de temps du cycle (to) de la com- mande à regroupement de périodes; par le fait que, lors du dépassement négatif de l'écart de température prédéterminé (Tav),_ la différence de température (AT) est détectée dans un intervalle de temps constant; et par le fait que, en fonction de l'écart de température établi (Ta) et de la différence de température établie (AT), le circuit de commande (St) enclenche l'élément chauffant (HE) lors du cycle suivant (to), selon le programme préétabli d'une mémoire de program- mation (PS), seulement pour un nombre d'intervalles de temps qui diminue au fur et à mesure que l'écart de température (Ta) décroît, et augmente au fur et à mesure que la diffé- rence de température ( AT) décroît. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écart de Température (Ta) est mesuré en continu après l'enclenchement du dispositif, et est comparé à l'écart de température prédéterminé (Tav). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, après l'enclenchement de ce dispositif, le circuit de commande (St) enclenche en permanence l'élément chauffant (HE); et par le fait que le mesurage de l'écart de température (Ta) et la comparaison avec l'écart de tempé- rature prédéterminé (Tav) sont respectivement amorcé et exé- cutée seulement lorsqu'est atteint l'écart de température prédéterminée (Ta) par rapport à la température de ratissage prédéterminée (Tk). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- -ions 1 à 3, caractérisé par le fait que la différence de température (AT) est déterminée, à partir des'valeurs de tem- pérature mesurées, au début et à la fin du cycle (To) de la la commande à regroupement de périodes. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les valeurs de température mesurées sont mesurées en plusieurs intervalles de temps au début et à la fin d'un cycle (to), une valeur moyenne de température étant à chaque fois formée à partir de ces valeurs mesurées; et par le fait que la différence de température (AT) est dérivée sur la base de ces valeurs moyennes de température. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé par le fait que l'écart de tempé- rature (Ta) est détecté en un certain nombre d'échelons de température prédéterminés (par exemple 1,1 C); par le fait que la différence de température (AT) est, elle aussi, déter- minée en un certain nombre d'échelons de température (par exemple 1'C); et par le fait que la mémoire de programmation (PS) est commandée avec ces valeurs numériques et indique, par un signal numérique,' le nombre des intervalles de temps du cycle (To) au cours desquels l'élément chauffant (HE) doit être enclenché à la pleine puissance de chauffage. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé J par le fait qu'on choisit une commande à regroupement de périodes ayant un cycle de 12 x 2 s; et par le fait que la mémoire de programmation (PS) délivre au circuit de commande (St) des instructions de commande dont les valeurs sont comprises entre 0 et 12.