Brevet FR2610703A1 — publié le 19880812

DISPOSITIF DE REGULATION ET DE COMMANDE POUR UN FOUR DE CUISSON MENAGER CHAUFFE AU GAZ AVEC BRULEUR DE GRIL SUPPLEMENTAIRE. L'invention se rapport à un dispositif de régulation et de commande pour un four de cuisson ménager chauffé au gaz avec brûleur supplémentaire de gril, comprenant un robinet à gaz à commande mécanique à deux sorties pour le brûleur de gril et pour une soupape électromagnétique montée en amont du brûleur du four de cuisson. Pour la régulation de l'alimentation en gaz et de la température de four de cuisson, il est connu d'utiliser des soupapes électro- magnétiques qui peuvent être ouvertes ou fermées en fonction des exigences au moyen d'un thermostat électrique. De cette manière, il est possible de commander des températures comprises entre 50 et 270 C dans le four de cuisson. La sécurité et la surveillance du brûleur du four de cuisson sont opérées de façon usuelle au moyen d'un système de surveillance d'ionisation fonctionnant sur la base de la conductibilité de la flamme du brileur. Lorsque la flamme du brûleur brûle, la soupape électromagnétique est alimentée en courant au moyen d'un élément de commande, de sorte que la soupape reste ouverte. En cas d'extinction de la flamme du brûleur, l'arrivée du courant à la soupape électromagnétique cesse, de sorte que la soupape ferme. Les soupapes électromagnétiques ainsi commandées présentent cependant ltinvénient qu'en cas de panne de courant, le brûleur du four de cuisson né peut plus être utilisé car un courant d'origine externe est toujours nécessaire. 2 6 1 0 7 03 On connaît certes déjà des soupapes électromagnétiques qui peuvent également être ouvertes mécaniquement par intervention de l'extérieur. Cela permet certes une utilisation en cas de panne de courant, mais le brûleur du four de cuisson fonctionne alors sans sécurité, c'est-à-dire sans surveillance. La présente invention a pour objet de créer un dispositif pour la surveillance et la commande d'au moins un brûleur, dispositif qui, aussi bien en cas d'utilisation de courant électrique en tant qu'énergie auxiliaire qu'en cas de panne de cette énergie auxiliaire, commande de façon sure le brûleur ou le four de cuisson, c'est-à-dire empêche avec certitude l'échappement de gaz non brûlé. La commande doit par ailleurs être aussi simple que possible. Suivant l'invention, le robinet à gaz est muni d'un système électromagnétique dont le courant de maintien est produit par un élément thermoélectrique dans le four de cuisson et par un élément thermoélectrique sur le brûleur de gril, que le robinet à gaz est couplé mécaniquement avec un thermostat électrique qui commande d'une part une unité de commande et de surveillance pour la soupape électromagnétique et le système électromagnétique et d'autre part le dispositif d'allumage du gaz, et que la soupape électromagnétique présente un système d'actionnement manuel de secours susceptible d'être mis en route mécaniquement en cas de panne de courant et muni d'un interrupteur de fin de course pour interrompre l'amenée de courant au dispositif de commande et de surveillance. On dispose ainsi d'une unité fonctionnelle composée de deux dispositifs de régulation et de commande fonctionnant différemment et comportant des systèmes de commande indépendants, cette unité travaillant de façon sûre également en cas de panne de courant. De préférence, le couplage mécanique du robinet à gaz et du thermostat électrique s'effectue par un couple de pignons dont l'un est disposé sur l'arbre du robinet à gaz, susceptible d'être enfoncé à l'aide d'une manette de manoeuvre, et l'autre sur l'arbre du thermostat électrique. Le cercle primitif des deux pignons est alors avantageusement choisi de manière que les plages d'angles de rotation différentes du robinet à gaz et du thermostat électrique soient synchronisées. Afin de perettre une co=-inde _rec:e du -eur de gril, le pignon du roinet à gaz conporte un secteur exe-_:r ce ce^ts sur la plage angulaire de l'amenée de gaz au braour de gil. Pour comandeer et surveiller l'arrivée de saz au ^-_!eur u four de cuisson, la soupae electrO-agnetieue -e avan:a-euseent etre co-mandée en parallèle par un capteur du thbarmostat e!ectricque et par un systme de surveillance d'ionisation de flamme. -n outre, le circuit de sécuriré -mo ecrique peut ê-re shunti par une injection de courant externe agissant sur l'élément thermo-sectriaue soumise à l'action du brileur du four de cuisson, ce sorte que le sys:-me ilectromagnrticue du robinet a gaz soit active en permanence pour assurer ainsi une arrivée de gaz per.anente jusqu'à la soupape électromagntique. -n vue de la anoe-uvre de secours de la soupape glectro- - -agnétique en cas de panne cde courant, cette sou=ape presEne avantageusement u-n arbre de commande susce:tibe d'etre actionn. nanuellement, avec un interrupteur de fin de course pour 1'interruztion de l'arrivée Cdu coura.t à l'unité de cc-zane et de surveillance. Au lieu de cette -anoeuvre de secours, on peut ceancan2.pre.voir également une soupape de dérivation à ouverture manuelle en parallèle avec la soupape électromagnétique. n se:refrant aux dess--s sc-_ariues annexes, 1on va crire ci-a;ràs plus en détail la structure.et le mode ce fonctionnement d'un exeamle de réalisation de.l 'ivention; sur 'es de-si s: la figure 1 représente un sch-é-a onc:ion- eu diso o siif de régularion et de commance, et la figure 2 représente ua' couple de pi-nons pour coupler mécaniquenent le robinet à gaz et le thermostat electri:ue. Co=ne le montre la figure 1, l'arrivée dea -az cerae cui n'est indiquée que schSaiquemenr s'effectue en nassant "ar un robinet à gaz 7 avec deux sorties 3 et 4, la sor:tie menant vers u=e soupape ilec:ro-agzntiqse 5 pour le.-'Ieur du four -e cuissen 6 e: la sortie 6 vers le br'!eur 'e gril 7. Le robinet à gaz 2 comporte, à son extrémité intérieure, un système électromagnétique 8 qui est maintenu en position de fonction- nement par un électro-aimant 9 sous la forme d'un aimant double dont le courant de maintien magnétique est produit par un élément thermo- électrique 10 dans le four de cuisson 6 et par un élément thermo- électrique 11 sur le brûleur de gril 7. Le robinet à gaz 2 est mécaniquement couplé par un couple de pignons 12, 13 avec un thermostat électrique 14. Cet thermostat électrique 14 est combiné avec un interrupteur 15 qui, lors de la fermeture du thermostat 14, met en fonction une unité de commande et de surveillance 16 et un dispositif d'allumage 17. Le robinet à gaz 2 et le thermostat électrique 14 avec l'interrupteur 15 sont fixés sur une console rigide, l'entr'axe étant fonction des dimensions que les pignons 13 et 14 doivent présenter en vue de l'actionnement, comme cela sera décrit plus en détail par la suite. Au moyen d'une manette de manoeuvre 22 montée conjointement avec le pignon 12 sur l'arbre 18 du robinet à gaz 2, on met en marche, selon le sens de rotation, le brûleur de four de cuisson 6 ou le brûleur de gril 7 et lors de la rotation pour le brûleur de four de cuisson 6, on actionne simultanément le pignon 13 monté sur l'arbre 23 du thermostat électrique 14, en vue du de la fermeture du thermostat électrique 14. Par cette opération, les fonctions ci-après sont déclenchées. Par rotation et enfoncement de la manette de manoeuvre 22, l'arrivée de gaz 1 dans le robinet à gaz 2 est mécaniquement ouverte, la plaque de maintien dans le système électromagnétique 8 de sécurité thermo- électrique est appliquée contre l'aimant 9; en même temps, par le mouvement de rotation, le thermostat électrique 14 et l'interrupteur 15 sont activés (fermés), de sorte que la soupape électromagnétique 5 et le dispositif d'allumage 17 se trouvent mis sous tension en passant par l'unité électronique de commande et de surveillance 16, l'arrivée de gaz au brûleur de four de cuisson 6 est ouverte et le gaz s'échappant du brûleur est allumé par un dispositif d'allumage 24. Simultanément, le système de surveillance d'ionisation de flamme est maintenu en service. En parallèle, le dispositif électronique de commande et de surveillance 16 applique, par une injection 26, une tension au système électromagnétique 8 de manière que l'électroaimant 9 maintient immédiatement la plaque de maintien et que l'arrivée de gaz 1 reste ainsi ouvert immédiatement après que la manette de manoeuvre 22 a été lâchée. Tant que la flamme br1ûle, le système de surveillance d'ionisa- tion 25 assure de façon connue en soi la sécurité du brûleur de four de cuisson 6, c'est-à-dire qu'en cas d'extinction de la flamme du brûleur, la soupape électromagnétique 5 est fermée. La soupape électromagnétique 5 est également fermée lorsque le capteur 27 du thermostat électrique 14 enregistre la température désirée et interrompt le circuit électrique de la soupape électro- magnétique 5. Cette opération fait partie de la commande de - température du thermostat. Le circuit de sécurité thermoélectrique 8, 9 qui fonctionne en parallèle avec le circuit de sécurité d'ionisation de flamme 25 par chauffage d'au moins l'un des éléments thermoélectriques 10, 11 et assure ainsi la production autonome d'un courant magnétique est, comme déjà mentionné, shunté à l'aide d'une injection de courant externe 26 de sorte que l'arrivée de gaz jusqu'à la soupape électro- magnétique 5 est toujours maintenue prête à fonctionner et après ouverture de la soupape électromagnétique 5, déclenchée par l'appel d'augmentation de température par le thermostat électrique 14, le gaz peut s'écouler vers le brûleur. Dans ce cas également, l'allumage et la sécurité ou surveillance se répètent par les dispositifs d'allumage et de commande et surveillance 17 et 16 décrits ci-dessus. L'état de fonctionnement du four de cuisson peut être indiqué en plus par une lampe témoin 28. Afin d'empêcher lors d'une panne de courant, le brûleur de four de cuisson 6 s'éteigne en raison de la fermeture de la soupape électromagnétique 5 consécutive à cette panne de courant, et ne puisse plus être remis en marche, la soupape électromagnétique 5 est équipé d'un actionnement manuel de secours en se sens que l'arbre de commande 30 est muni d'une fente 31 pour pouvoir être tourné à l'aide 26 1 0703 d'un outil par exemple à l'aide d'un tournevis ou d'une pièce de monnaie, ce qui permet d'assurer le passage du gaz. La sécurité du système qui est maintenant hors courant est assumée uniquement par l'élément thermoélectrique 10 qui fournit le courant magnétique pour l'aimant 9 du système électromagnétique 8 et qui maintient ainsi le robinet 2 ouvert pendant que le brûleur de four de cuisson 6 brûle. De cette manière, le brûleur de four de cuisson 6 reste, même sans courant de secteur, en état de fonctionnement et protégé contre un échappement intempestif du gaz. Le réglage de la température du four de cuisson s'effectue alors uniquement par rotation de la manette de manoeuvre 22 et donc du robinet 2. Lors du rétablissement de l'alimentation en courant, l'action- nement manuel de secours doit être ramené à la position de départ. Afin de protéger par ailleurs les brûleurs contre un échappement de gaz non brûlé, l'abre 30 de l'actionnement manuel de secours agit par une came sur un interrupteur de fin de course 32 qui, lors de l'actionnement de l'arbre de commande 30, interrompt l'arrivée du courant aux dispositifs d'allumage et de régulation et commande 16 et 17. De cette manière, il est assuré que lorsque la soupape électro- magnétique 5 est ouverte manuellement, aucun courant étranger (externe) peut parvenir à l'aimant 9 de la sécurité thermoélectrique 8 et que cette sécurité fonctionne exclusivement par la production de courant autonome à l'aide de l'élément thermoélectrique 10. L'avantage de l'actionnement de deux systèmes de commande différents à l'aide d'une unique manette de manoeuvre 22 est obtenu par conformation des pignons 12 et 13 comme représenté sur la figure 2. Les diamètres des cercles primitifs des deux pignons 12 et 13 sont choisis de manière que les plages d'angles de rotation différentes que le robinet à gaz 2 et le thermostat électrique 14 doivent présenter en vue de l'actionnement se trouvent synchronisées. Cela signifie que par exemple à l'aide de la manette de manoeuvre 22, il est possible d'actionner le robinet à gaz 2 jusqu'à un angle de rotation de 210 en cas de rotation vers la gauche et le thermostat électrique 14 sur un angle de rotation jusqu'à 270 en cas de rotation à droite. 2 6 1 0 7 0 3 L'épaisseur des deux pignons 12 et 13 est choisie, comme le montre surtout la figure 1, de manière qu'en cas d'actionnement de la manette de manoeuvre 22, le déplacement axial (enfoncement) nécessaire pour agir sur le robinet à gaz 2 doit pouvoir se faire sans que les deux pignons sortent de prise l'un avec l'autre. Pour cette raison, le pignon 13 du thermostat électrique 14 est plus épais, par exemple. Etant donné que lors de la mise en route du brûleur de gril 7, le thermostat électrique 14 n'est pas mis en service, le pignon 12 ne présente pas de dents sur la plage angulaire 33 pour la commande de la sortie de gaz 4 vers le brûleur de gril 7. Ainsi, lors d'une rotation vers la droite de la manette de manoeuvre 22 pour la mise en route du gril, le pignon 13 n'est pas entrainé. L'allumage du brûleur de gril 7 s'effectue au moyen d'un interrupteur 35 qui, lors de l'enfoncement de la manette de manoeuvre 22 et la rotation du pignon 12, applique une tension au dispositif d'allumage 36 du brûleur de gril 7. Afin de permettre en outre l'accès à un gicleur de ralenti 37 disposé dans le robinet à gaz 2, pour l'adaptation à d'autres types de gaz ou pour un réglage, le pignon 12 présente une fenêtre 38 permettant d'accéder au gicleur 37 sans démonter le pignon 12. L'avantage principal du dispositif de régulation et de commande conforme à l'invention réside dans l'utilisation et l'association d'éléments de commande de telle manière que deux systèmes de sécurité indépendants puissent être manoeuvrés de façon sûre à l'aide d'une manette de manoeuvre, le fonctionnement du brûleur et la sécurité et surveillance de ce dernier restant conservés en cas de panne de courant. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation et de commande pour un four de cuisson ménager à gaz avec brûleur de gril supplémentaire, comprenant un robinet à gaz à commande mécanique à deux sorties pour le brûleur de gril et pour une soupape électromagnétique montée en amont du brûleur de four de cuisson, caractérisé par le fait que le robinet à gaz (2) comporte un système électromagnétique (8) dont le courant de maintien est produit par un élément thermoélectrique (10) dans le four de cuisson (6) et un élément thermoélectrique (11) sur le brûleur de gril (7), que le robinet à gaz (2) est couplé mécanique- ment avec un thermostat électrique (14) qui commande d'une part une unité de commande et de surveillance (16) pour la soupape électro- magnétique (5) et le système électromagnétique (8) et d'autre part le dispositif d'allumage de gaz (17) et que la soupape électromagnétique (5) présente un système d'actionnement manuel de secours (30) susceptible d'être mis en route mécaniquement en cas de panne de courant, avec un interrupteur de fin de course (32) pour l'interruption de l'amenée de courant à l'unité de commande et de surveillance (16). 2. Dispositif de régulation et de commande suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le couplage mécanique du robinet à gaz (2) et du thermostat électrique (14) s'effectue par un couple de pignons (12, 13) dont l'un (12) est disposé sur l'arbre (21) du robinet à gaz (2), susceptible d'être enfoncé au moyen d'un manette de manoeuvre (22), et dont l'autre (13) est disposé sur l'arbre (23) du thermostat électrique (14). 3. Dispositif de régulation et de commande suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les cercles primitifs des deux pignons (12, 13) sont choisis de manière que les plages d'angles de rotation différentes du robinet à gaz (2) et du thermostat électrique (14) soient synchronisées. 4. Dispositif de régulation et de commande suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le pignon (12) pour le robinet à gaz (2) présente un section (33) exempt de dents sur la plage angulaire de l'amenée de gaz (4) au brûleur de gril (7). 2 610703 -5. Disposi-if lde r5ualo--o et 'e co--an-e suivant la reveadication 1, caractirisé par le fait Lue la soupape é'ectro- mag-r-ticue (5) peut être comma3nde, ?o l'anena e de gaz au br'leur de four de cu4sson (6), en ?arallèle par un capteur (27) Ou thermostat électrique (1') et par un syst'-e ee sicurite d'ionisation de fla-e (25). 6. Disositif de régulation et de com-nande suivazt les reven!ciatiozs 1 et 5, caract-risé par le fait que le circuit de sêcuriti thermoélectrique peut être shut_ par une injection de courant extérieur (26) agissant sur l'&lnment thermoilectrique (10) soumise à l'action du brûleur de four de cuisson (6), de telle raniàre cue le système ilectromagnétique (8) du robinet à gaz (2) soit activ; en pe anence. 7. Disnositif de ré$ulation et de conmande suivant la I5 revendication 1, caract^risà par le fait que la soupape Uectro- mage-ti-que (5) co-porte un arbre de cornanzcde (30) à actionne-ent manuel, avec un interrupteur de fia de course (32). 8. Dispositif ce réulaion et de com-nande suivant la revendication 1, caract-risé par le fait qu'une soupape de dérivation suscetib.e d':re cuverte nazuellement est o-te ea prallèle avec la soupa.e é!ectronagft-ique (5).