Brevet FR2625316A1 — publié le 19890630

- - La présente invention concerne une structure pour le montage de capteurs de température dans l'ouverture centrale d'ensembles automatiques de surface à disque massif dans les tables de cuisson. Plus spécialement, cet agencement de montage est un perfectionnement de la structure décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 330 701. Ce brevet décrit un agencement de montage pour supporter un capteur électromécanique de température du type basé sur l'extension d'un fluide dans un tube capillaire, dans l'ouverture centrale d'un ensemble automatique de surface du type à disque massif. L'élément principal de support est une pièce constituée d'une tôle estampée relati- vement complexe. La présente invention a pour objet principal de proposer une structure de montage perfectionnée, plus simple et moins chère que les structures de l'art antérieur pour le montage d'un capteur de température dans l'ouverture centrale d'un ensemble de surface à disque massif. On prévoit un agencement de montage perfectionné destiné à supporte un capteur de température dans l'ouverture centrale d'un ensemble automatique de surface à disque massif, qui convient plus particulièrement avec un ensemble de surface du type dans lequel l'ouverture centrale est recouverte d'une garniture métallique ayant des lèvres -2- supérieure et inférieure tournées vers l'intérieur afin de maintenir une structure de capteur dans l'ouverture. Selon la présente invention, l'agencement de montage comprend un capteur de température assemblé comportant une tête de diamètre suffisant pour remplir sensiblement l'ouverture ménagée dans l'ensemble de surface et une tige allongée, généralement cylindrique, en saillie vers le bas à partir de la base de la tête. Le support du capteur assemblé est assuré par un élément de support ayant la forme générale d'un U inversé et par un ressort de compression placé entre le capteur assemblé et l'élément de support. L'élément de support comprend une partie centrale généralement plate, s'étendant horizontalement, et deux pattes en une pièce, s'étendant dans la direction du bas. Une ouverture est ménagée dans la partie centrale de manière à recevoir en coulissement la tige du capteur assemblé. Sur chaque patte est formée une paire de tétons s'étendant vers l'extérieur destinés à venir en contact avec la lèvre inférieure de la garniture de manière à limiter le mouvement descendant de l'élément de support. Les pattes sont auto-sollicitées vers l'extérieur de manière à appuyer contre la lèvre inférieure de la garniture. Une rainure annulaire est ménagée dans la base de l'ensemble de tête entourant la tige pour recevoir l'extrémi- té supérieure de l'élément de ressort. Une cavité annulaire est pratiquée dans l'élément de support entourant l'ouverture de manière à recevoir l'autre extrémité du ressort et maintenir ce ressort dans une position centrale par rapport à l'ouverture. Après montage, la tige du capteur assemblé s'étend à travers le ressort et l'ouverture de l'élément de support. Le ressort sollicite alors la tête du capteur dans la direction du haut pour l'appliquer contre la lèvre supérieure de la garniture qui chevauche une portion de la périphérie de la tête pour en limiter le mouvement ascendant. La description qui va suivre se réfère aux figures - 3 - annexées qui représentent respectivement: Figure 1, une vue en perspective d'un ensemble de surface à disque massif incorporant la structure de montage d'un capteur de température selon la présente invention; Figure 2, une vue en plan, partiellement en coupe, de l'ensemble de surface de la figure 1 prise le long de. la ligne 2-2; figure 3, une vue en 1plan, avec des parties enlevées, q du logement du capteur incorporé dans l'ensemble de surface de la figure 1;.et figure 4, une vue éclatée en perspective du capteur assemblé et la structure de montage incorporés dans l'ensem- ble de surface de la figure 1. La figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble classique de surface 10 à disque massif, l'ensemble étant constitué d'un matériau coulé et le capteur assemblé, représenté dans ses grandes lignes par la référence 12, étant monté dans son ouverture centrale. L'ensemble de surface 10 est généralement monté dans une plaque électrique de cuisson pour chaufferl'ustensile placé sur son dessus. Le capteur de température 12 détecte la température de la partie inférieure de l'ustensile pour contrôler la puissance appliquée à l'ensemble de surface. En liaison maintenant plus particulièrement avec les figures 2-4, l'ouverture centrale de l'ensemble de surface 10 est revêtue d'une garniture métallique 14, de préférence en acier inoxydable, qui est fixée par un emmanchement à force dans l'ouverture centrale 17 de l'ensemble de surface. La garniture 14 présente des lèvres supérieure et inférieure tournées vers l'intérieur 16 et 18, respectivement, pour maintenir le capteur assemblé et la structure de montage dans l'ouverture 17. Le capteur assemblé 12 comprend un logement cylindri- que 20 généralement allongé, qui enferme le capteur de température. Le logement 20 comporte une chambre supérieure -4- hermétique 22 pour enfermer le capteur et une tige 24 s'étendant vers le bas qui renferme les fils électriques reliant le capteur au système de commande de l'alimentation. Un rebord périphérique 26 s'étendant vers l'extérieur est formé à l'intersection de la chambre et de la tige et sert à maintenir le logement dans le capteur assemblé comme on le décrira ci-après. La chambre 22 du logement 20 présente une paroi supérieure 28 et une paroi latérale cylindrique 30 avec un rebord périphérique 32 formé au bord inférieur de cette paroi latérale. Après assemblage et mise en position dans l'ensem- ble de surface, la paroi supérieure 28 du logement 20 sera en contact avec la surface inférieure de l'ustensile chauffé. Le capteur de température est une thermistance 34 (figure 3) montée en contact thermique étroit avec la surface intérieure de la paroi supérieure 28. Le capteur est fixé à la paroi supérieure par un moyen approprié, par exemple par un adhésif 35. L'élément de base de la chambre 22 est un disque métallique 36 généralement plat. Deux petites ouvertures sont ménagées dans le disque pour recevoir les fils électriques 38 du capteur, qui sont en saillie sur la chambre pour connexion au circuit (non représenté) du capteur. Chaque ouverture reçoit une perle isolante en verre 40 dans laquelle une ouverture est ménagée pour recevoir un fil. L'élément de base 36 est fixé au rebord 32 de la paroi latérale 30, par exemple par soudage, de manière à former un joint hermétique. La tige cylindrique 24 du logement 20 s'étend vers le bas à partir de la base de la chambre 22. Un rebord annulaire 42 formé au bord supérieur de la tige 24 est fixé à la surface inférieure d'un élément de base 26, par exemple par soudage. L'extrémité inférieure 44 de la tige 24 est sertie de manière à former un montage serré avec une gaine 46 en laine de verre qui entoure les fils électriques 38. La libération des contraintes agissant sur les fils peut être -5- obtenue soit par -une bande sertie autour des fils, soit par un noeud serré dans les fils au-dessus de la partie sertie 44 qui dépasse le diamètre de la tige. Le rebord annulaire résultant 26 à la jonction de la chambre 22 et de la tige 24, comprenant le rebord 32, le disque 36 et le rebord 42, sert à maintenir axialement le logement 20 dans le capteur assemblé comme on le décrira ci- apres. Des disques isolants supérieur et inferieur 50 et 52, présentant une ouverture centrale, isolent thermiquement le logement 20 de l'ensemble environnant de surface 10. Les disques 50 et 52 sont constitués d'une céramique de porcelai- ne ou autre matériau pouvant supporter des températures élevées de l'ordre de 400 C. La chambre 22 du logement 20 est en saillie à travers l'ouverture centrale 54 pratiquée dans le disque supérieur 50 pour être en contact avec l'ustensile. La tige 24 du logement 20 est en saillie vers le bas à travers l'ouverture centrale 56 pratiquée dans le disque inférieur 52. Un évidement 58 dans la surface supérieure 60 du disque inférieur 52 entourant l'ouverture centrale 56 reçoit le rebord de maintien 26. Après assemblage, la surface supérieure 60 du disque inférieur 52 est en contact par aboutement avec la surface inférieure 62 du disque supérieur , enserrant entre elles le rebord 26. Le rebord 26 est suffisamment espacé verticalement de la paroi supérieure 28 de la chambre 22 pour permettre à celle-ci d'être en saillie au-dessus de la surface supérieure 64 du disque 50 pour qu'il y ait un bon contact thermique avec l'ustensile. Une jupe métallique extérieure 66 épouse le contour périphérique des disques supérieur et inférieur en porcelaine de manière à maintenir les disques ensemble et à protéger le bord de la porcelaine contre les chocs provoqués par les ustensiles. La partie supérieure 68, tournée en dedans, de la jupe 66 s'étend radialement vers l'intérieur, recouvrant la partie extérieure de la surface supérieure 64 de l'élément -6- supérieur en porcelaine 50. Le bord supérieur 70 de la jupe 66 est espacé radialement de la paroi latérale 30 du logement , définissant un interstice 72 entre eux. La surface supérieure 64 du disque 50 est légèrement en élévation dans cette zone de manière à fournir une surface essentiellement au ras de la surface extérieure de la jupe 66. La surface exposée en porcelaine dans l'interstice 72 est recouverte d'une fine couche d'enduit pour rendre la porcelaine étanche à l'absorption des taches dires aux aliments et aux odeurs de cuisson. Quatre pattes 74 espacées de la même distance les unes des autres, formées (deux ne sont pas représentées) au bord inférieur de la jupe 66 sont cambrées vers l'intérieur contre la surface inférieure 76 du disque inférieur en porcelaine 52. La partie supérieure 68, s'étendant vers l'intérieur, de la jupe 66 et les pattes inférieures 74 coopèrent pour maintenir ensemble les disques supérieur et inférieur 50 et 52. Le disque supérieur 50 et la partie supérieure 78 à diamètre réduit du disque inférieur 52 ont un diamètre légèrement inférieur à celui de l'ouverture centrale définie par la lèvre supérieure 16 de la garniture 14. Le diamètre extérieur de la partie inférieure 80 du disque inférieur 52 est légèrement supérieur à celui de l'ouverture centrale au droit de la lèvre supérieure 16. L'épaulement périphérique 82 qui en résulte agit en butée et en joint contre la lèvre supérieure 16 de la garniture. Quatre boutons en surélévation 84 sont prévus sur la surface supérieure 60 du disque inférieur 52. Des évidements circulaires correspondants 86 sont formés dans la surface inférieure 62 du disque supérieur 50. Les boutons 84 sont en saillie dans les évidements 86, empêchant un mouvement relatif de rotation entre les disques supérieur et inférieur et 52. Le mouvement de rotation du logement 20 par rapport -7- aux disques 50 et 52 est empêché par un moyen de retenue ayant la forme d'un écrou de poussée 88 qui est en contact étroit avec la paroi latérale de la tige 24. L'écrou 88 est monté contre la surface inférieure 76 du disque inférieur en porcelaine 52, serrant le disque inférieur 52 entre l'écrou 88 et le rebord 26 du logement. Dans la description de la structure de montage qui va suivre, l'expression "tête" du capteur assemblé concerne la partie de cet ensemble qui comporte le capteur et remplit sensiblement l'ouverture centrale. Dans le mode de réalisa- tion donné à titre d'illustration, la tête comprend la chambre 22, les disques en porcelaine 50 et 52, et la jupe 66. On se rappellera qu'un objet principal de la présente invention est une structure de montage simple, relativement peu coûteuse, pour supporter un capteur de température dans l'ouverture centrale d'un ensemble de surface à disque massif. Selon la présente invention telle qu'elle est mise en oeuvre, à titre d'illustration, en figures 2 et 4, l'élément central de la structure de support est un support 90. Le support 90 a la forme générale d'un U inversé avec une partie centrale 92 généralement horizontale et des pat-tes 94 s'étendant vers le bas. Le support 90 est obtenu à partir d'une tôle, en l'estampant, en la découpant partiellement,en la perçant et la cambrant pour lui faire prendre la forme désirée. Chaque patte 94 comporte des ergots 96 en saillie vers l'extérieur, destinés à venir en contact par aboutement avec la lèvre inférieure 18 de la garniture 14 et éviter le mouvement descendant du support 90. Les pattes 94 sont sollicitées d'elles-mêmes dans la direction de l'extérieur pour appuyer contre la lèvre inférieure 18. Des parties 98 des pattes s'étendant au- dessous des ergots sont en saillie au-dessous de la garniture après montage. Cette partie étendue des pattes 94 peut être saisie facilement à la main -8- ou mécaniquement et soumise à une flexion pour aider à insérer ainsi qu'à enlever le sppcrt de la garniture. La partie centrale 92 du support 90 présente une ouverture 100 pour recevoir en coulissement la tige 24 du capteur assemblé 12. La tige 24 traverse également un élement de ressort hélicoidal 102 qui est interposé entre le support et la tête du capteur assemblé de manière à solliciter verticalement la tête contre l'ustensile. On choisit la force élastique exercée par l'élément de ressort 102 pour qu'elle soit suffisante afin d'assurer un bon contact avec le fond de l'ustensile et faciliter la détection, tout en limitant suffisamment la force pour éviter que les ustensiles chargés faiblement ne se soulèvent de la partie supérieure de l'ensemble de surface. Le diamètre du ressort 102 est suffisamment grand pour aider au maintien d'un alignement généralement horizontal de la tête du capteur en permettant une inclinaison suffisante pour autoriser la paroi supérieure 2R du logement 20 du capteur à s'adapter aux surfaces gauchies des ustensiles. Une rainure 104 est ménagée dans la surface inférieure 76 du disque en porcelaine 52 de manière à recevoir l'extrémité supérieure du ressort 102. Un évidement annulaire 106 pratiqué dans la partie centrale 92 du support 90 reçoit l'extrémité inférieure du ressort 102. La rainure 104 et l'évidement 106 servent à maintenir le ressort 102 dans une position centrée autour de la tige 24. Il est important que le ressort soit maintenu dans cette position de centrage. Dans le cas o le ressort s'en éloignerait, la force qu'il exerce pourrait solliciter la tête du capteur dans une position inclinée, provoquant un mauvais contact avec l'us- tensile. De plus, la profondeur combinée de la rainure 104 et de l'évidement 106 est suffisante pour recevoir entièrement le ressort 102 lorsqu'il est totalement comprimé. Cela permet à la partie centrale 92 du support 90 d'agir en butée inférieure pour le capteur assemblé après montage, simpli- -9- fiant grandement la structure du support de montage. Comme on l'a décrit ci-dessus, les pattes 94 sont sollicitées d'ellesmêmes vers l'extérieur. De plus, la forme du support 90 avec les pattes 94 légèrement évasées vers l'extérieur permet aussi de transformer une partie de la force exercée dans le sens descendant par le ressort 102 sur la partie centrale 92 du support 90 en force dirigée vers l'extérieur, aidant encore à la compression des- ergots 96 pour les amener en contact avec la lèvre inférieure 18 de la garniture. Pour faciliter le montage de la combinaison formée par le capteur assemblé et la structure de support, un second écrou de poussée 108 est fixé à la tige 24 au-dessous du support 90. L'écrou 108 maintient à l'état monté le capteur assemblé et la structure de support lorsque le capteur n'est pas installé dans l'ensemble de surface. - 10 - REVENDICATIONS 1. Agencement perfectionné de montage pour supporter un capteur de température dans l'rouverture centrale (17) d'un ensemble automatique de surface (10) à disque massif du type dans lequel l'ouverture est recouverte d'une garniture métallique (14) ayant des lèvres supérieure et inférieure tournées vers l'intérieur (16, 18) afin d'y maintenir la structure du capteur, caractérisé en ce qu'il comprend: un capteur de température assemblé (12) comportant une tête (22, 50, 52, 66) de diamètre suffisant pour remplir sensiblement l'ouverture de l'ensemble de surface configuré pour être en contact avec le fond d'un ustensile qui est chauffé sur l'ensemble de surface, et une tige allongée (24) généralement cylindrique, s'étendant vers le bas à partir de la base de la tête généralement à son centre, la base de la tête présentant une rainure débouchant vers le bas de même axe que la tige et l'entourant dans ses grandes lignes; un élément de support (90) ayant la forme générale d'un U inversé, comportant une partie centrale (92) s'éten- dant horizontalement, généralement plate, et deux pattes (94) s'étendant vers le bas, formées en une pièce, la partie centrale présentant une ouverture (100) pour recevoir en coulissement la tige du capteur assemblé et une cavité circulaire (106) bordant l'ouverture, chaque patte présentant sur son dessus une paire d'ergots (96) s'étendant vers l'extérieur destinés à venir en contact avec la lèvre inférieure (18) de la garniture pour limiter le mouvement descendant de l'élément de support par rapport à la garni- ture, les pattes étant sollicitées d'elles-mêmes vers l'ex- térieur de manière à appuyer contre la lèvre inférieure de la garniture; un élément de ressort hélicoïdal de compression (102) placé entre la base de la tête du capteur assemblé et la partie centrale de l'élément de support, le ressort étant emprisonné à l'une de ses extrémités dans la rainure (104) - 11 - ménagée dans la base de la tête, son autre extrémité dans la cavité annulaire entourant l'ouverture, la tige s'étendant à travers l'élément de ressort et l'ouverture, le ressort sollicitant la tête vers le haut pour l'appliquer contre la lèvre supérieure (16) de la garniture, la garniture chevau- chant une partie de la périphérie de la tête pour limiter le mouvement ascendant de celle-ci par rapport à la garniture. 2. Agencement de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes s'étendent vers le bas à partir de la lèvre inférieure de la garniture pour qu'on puisse facilement insérer et enlever de la garniture la structure de montage. 3. Agencement de montage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de retenue (108) fixé à la tige au- dessous de la partie centrale de l'élément de support pour limiter le mouvement du capteur assemblé par rapport à cette structure. 4. Agencement de montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de support (90) est estampé dans un morceau de t6le plat, découpé partiellement et cambré pour lui faire prendre la forme désirée.