Brevet FR2660178A1 — publié le 19911004

La présente invention concerne un récipient de cuisson dont le fond résiste à la déformation sous l'effet de la chaleur transmise par les plaques chauffantes électriques et les brûleurs à gaz. L'invention s'applique en particulier aux récipients de cuisson réalisés par emboutissage d'un disque en aluminium, tels que poêles à frire, casseroles, sauteuses et analogues. On sait que les fonds des récipients de cuisson notamment lorsqu'ils présentent une épaisseur relativement faible par exemple de l'ordre de 2 à 4 mm, ont tendance à se déformer sous l'effet de la source de chaleur appliquée sur la face extérieure dudit fond. Cette déformation est constituée par un bombage du fond dont la convexité est dirigée par la source de chaleur. Ce bombage est dû au fait que la face extérieure du fond du récipient dirigée vers la chaleur est, lors de la cuisson, portée à une température nettement supérieure à celle de la face intérieure du récipient. L'écart entre ces températures est accentué par la présence des aliments à l'intérieur du récipient qui réduisent la température de la face intérieure de ce dernier. Ainsi, il est courant que la face extérieure du fond soit portée à plus de 5000C alors que la température de la face intérieure du récipient ne dépasse pas une centaine de degrés. Cet écart de température a pour conséquence que le métal se dilate plus dans la zone adjacente à la surface extérieure du fond que dans celle adjacente à la face intérieure. Il en résulte ainsi un bombage du fond du récipient dont la convexité est dirigée vers la source de chaleur. Ce bombage est encore plus prononcé lorsque le récipient est placé sur une plaque de cuisson en fonte ou en matière vitrocéramique. Ce bombage du fond des récipients de cuisson présentent plusieurs inconvénients. D'une part ce bombage réduit notablement la surface de contact entre le fond du récipient et la plaque de cuisson, ce qui a pour conséquence un gaspillage d'énergie. D'autre part, ce bombage entraîne de mauvaises conditions de cuisson étant donné que la matière grasse, au lieu de s'étaler uniformément sur la surface intérieure du fond, tend à s'accumuler au centre de cette dernière. Pour remédier à la déformation précitée, on a proposé des récipients de cuisson à fonds épais, c'est-àdire des fonds dont l'épaisseur atteint près de 10 mm. Toutefois, ces récipients à fonds épais présentent les inconvénients d'être coûteux, lourds à l'utilisation et d'augmenter les temps de cuisson étant donné que l'épaisseur de ces fonds diminue la vitesse de la transmission de la chaleur vers les aliments. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des réalisations connues, en créant un récipient de cuisson dont le fond ne se déforme pas sous l'effet de la chaleur transmise par les plaques chauffantes électriques et les brûleurs à gaz, ce fond pouvant être relativement mince et en particulier aussi mince que le fond des récipients en aluminium classique qui se déforme à la chaleur. Suivant l'invention, le récipient de cuisson comportant un fond présentant une face destinée à être exposée à une source de chaleur, est caractérisé en ce que ladite face présente une série de gorges s'étendant de la périphérie dudit fond vers le centre de celui-ci, la profondeur et la largeur de ces gorges étant suffisantes pour rendre ledit fond indéformable sous l'effet de la chaleur exercée par ladite source de chaleur. L'expérience a montré que lorsque le fond du récipient présente un nombre suffisant de telles gorges et lorsque la profondeur et l'épaisseur de celles-ci étaient suffisantes, ce fond résiste à la déformation engendrée par la chaleur d'une plaque de cuisson classique ou en matière vitrocéramique ou d'un brûleur à gaz. Cevrésultat surprenant peut s'expliquer a posteriori comme suit Les gorges précitées divisent le fond du récipient en un certain nombre de zones qui ne sont reliées les unes aux autres par le métal du fond seulement dans la partie proche de la face intérieure du récipient. Ainsi, dans la partie proche de la surface extérieure du fond, le métal situé dans les diverses zones séparées par les gorges peut se dilater librement le long de cercles concentriques centrés au milieu du fond, sans produire d'effet sur les zones voisines. Autrement dit, cette dilatation a pour effet de réduire la largeur des gorges, sans déformer, c'est-à-dire sans bomber le fond. Cette explication montre que la largeur et la profondeur des gorges sont critiques. Cette largeur doit en effet être suffisante pour que les zones de métal séparées par les gorges puissent se dilater librement les unes par rapport aux autres. Ainsi la largeur minimale des gorges pourrait être calculée, en fonction du coefficient de dilatation du métal utilisé et des températures atteintes sur les surfaces extérieure et intérieure du fond. La profondeur des gorges est également critique. Cette profondeur doit être aussi importante que possible, sans toutefois atteindre une valeur limite au-delà de laquelle le fond du récipient n'aurait plus une résistance mécanique suffisante. L'effet ci-dessus n'est pas constaté lorsque le fond du récipient comporte, comme il est connu selon l'état de la technique, des gorges concentriques. Il faut en effet pour rendre le fond indéformable, que les gorges intersectent des cercles centrés au centre du fond. Selon une version préférée de l'invention, ces gorges sont sensiblement radiales. Ces gorges divisent ainsi le fond du récipient en une série de zones sensiblement égales et régulièrement réparties autour du centre du fond. Bien entendu, ces gorges peuvent s'écarter d'une direction radiale et être en forme de courbe au lieu d'être rectilignes. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ciaprès. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une poêle à frire classique posée sur une plaque de cuisson et déformée sous l'effet de la chaleur d'une plaque de cuisson - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une poêle à frire réalisée selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en plan montrant la face extérieure du fond de la poêle à frire selon l'invention - la figure 4 est une vue en plan analogue à la figure 3 montrant une variante de réalisation de l'invention ; - les figures 5 à 8 sont des vues en plan montrant la face extérieure de diverses variantes de réalisation de l'invention. La figure 1 montre une poêle à frire 1 dont le fond 2 est bombé sous l'effet de la chaleur dégagée par la plaque de cuisson 3 sur laquelle repose ce fond 2. Ce bombage du fond 2 résulte du fait qu'il est entouré par une couronne de métal 3a qui reste sensiblement froide et qui empêche la dilatation du fond 2 vers l'extérieur. Par ailleurs, lors de la cuisson, la face extérieure 4 du fond 2 en contact avec la plaque de cuisson 3 est portée à une température qui atteint facilement 5000C, tandis que la face intérieure 5 en contact avec les aliments ne dépasse guère 1000C. De ce fait, la zone de métal adjacente à la face 4 se dilate plus que la zone adjacente à la face 5, de sorte que le fond 2 se bombe comme indiqué sur la figure 1. Pour empêcher ce bombage du fond de la poêle et sans augmenter l'épaisseur de ce dernier, la face 6a du fond 6 de la poêle selon l'invention représentée sur les figures 2 et 3 présente une série de gorges 7 s'étendant de la périphérie 8 dudit fond 6 vers le centre O de celui-ci. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, les gorges 7 sont radiales et s'étendent à partir d'une gorge circulaire 9 centrée au centre O du fond 6 jusqu'à une autre gorge circulaire 10 ménagée à la périphérie 8 de ce fond. La gorge circulaire 9 a un rayon qui est nettement inférieur à la moitié du rayon du fond 6. La profondeur et la largeur des gorges 7 sont suffisantes pour rendre le fond 6 indéformable sous l'effet de la chaleur exercée par la source de chaleur 3. De préférence, la profondeur des gorges 7 est comprise entre le cinquième et la moitié de l'épaisseur du fond 6 de la poêle. La largeur des gorges 7 est de préférence comprise entre le quart et deux fois l'épaisseur du fond 6. Dans le cas d'une poêle réalisée à partir d'une feuille d'aluminium d'épaisseur comprise entre 2,5 et 6 mm, la profondeur des gorges 7 peut être comprise entre 0,5 et 3 mm et leur largeur comprise entre 0,6 et 15 mm. Les gorges 7 peuvent être réalisées aisément de préférence par matriçage, mais également par fonderie suivant les formes réalisées dans le moule ou par usinage. Comme montré par la figure 3, la largeur des gorges 7 peut augmenter régulièrement entre le centre O du fond 6 et la périphérie 8 de celui-ci. Les gorges radiales 7 divisent le fond 6 de la poêle en plusieurs secteurs lia, llb, lic, lld, lier 11f égaux entre eux. Les effets techniques procurés par les gorges 7 pratiquées dans le fond 6 de la poêle sont les suivants - du fait de ces gorges 7, le métal situé près de la source de chaleur 3 peut se dilater dans le sens des flèches F représentées sur la figure 3, - cette dilatation est "absorbée" par la largeur des gorges 7, de sorte que les secteurs lia, ... 11f peuvent se dilater librement les uns par rapport aux autres, - il en résulte que la dilatation des secteurs lia, ... 11f n'engendre aucune déformation du fond du fait du frettage réalisé par la couronne périphérique 3a. Comme déjà indiqué plus haut, on peut déterminer par calcul, l'épaisseur des gorges 7 pour que celles-ci puissent absorber la dilatation. Cette épaisseur peut également être déterminée expérimentalement. La profondeur des gorges 7 est dictée par la résistance mécanique du fond 6, de sorte qu'il convient d'éviter que cette profondeur dépasse la moitié de l'épaisseur du fond 6 notamment lorsque celui-ci est en aluminium et présente une épaisseur habituelle de l'ordre de 3 mm. De préférence, la section des gorges 7 est évasée vers l'extérieur, etant donné que la dilatation thermique est plus importante à la surface extérieure du fond 6 que dans la zone située près du fond des gorges 7. Cette particularité, de plus, favorise le nettoyage des gorges 7. L'invention permet ainsi par une simple opération de matriçage, usinage ou fonderie suivant les formes du moule, de rendre indéformables à la chaleur des fonds de récipients de cuisson qui normalement, compte tenu de leur épaisseur, se déforment facilement. Les figures 4 à 8 montrent des variantes de réalisation de l'invention. Dans le cas de la figure 4, les gorges 7a sont également radiales, mais elles se prolongent jusqu'au bord extérieur 12 de la poêle. Dans la variante représentée sur la figure 5, les gorges 7b ne sont pas exactement radiales, mais constituées par des arcs s'étendant à partir d'une gorge circulaire 9a située près du centre jusqu'à la périphérie 8 du fond. Les extrémités des gorges 7b sont toutefois situées sur des directions radiales. Dans le cas de la figure 6, les gorges 7c sont droites, mais inclinées par rapport à des directions radiales. Dans le cas de la figure 7, les gorges 7d forment un réseau à mailles en forme de losange. Elles s'étendent cependant de la périphérie 8 vers le centre. Certaines seulement sont radiales. Dans le cas de la figure 8, certaines gorges 7d sont radiales et d'autres gorges telles que 7a sont parallèles à ces dernières. Dans les exemples représentés sur les figures 5 à 8, les gorges 7b à 7e divisent le fond des récipients de cuisson en zones dans lesquelles le métal peut se dilater sans induire de déformation. Comme dans le cas des figures 1 et 2, les gorges 7b à 7e peuvent être réalisées facilement par matriçage, opération qui présente l'avantage par rapport à un usinage, d'être de mise en oeuvre rapide et de ne pas enlever de métal. REVENDICATIONS 1. Récipient de cuisson comportant un fond (6) présentant une face (6a) destinée à être exposée à une source de chaleur (2), caractérisé en ce que ladite face présente une série de gorges (7) s'étendant de la périphérie dudit fond vers le centre de celui-ci, la profondeur et la largeur de ces gorges (7) étant suffisantes pour rendre ledit fond indéformable sous l'effet de la chaleur exercée par ladite source de chaleur. 2. Récipient conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites gorges (7) intersectent des cercles concentriques centrés au centre (0) du fond (6). 3. Récipient conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites gorges (7) divisent le fond en plusieurs secteurs sensiblement égaux (lia, ... lof). 4. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites gorges (7) sont sensiblement radiales. 5. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la profondeur des gorges (7) est comprise entre le quart et la moitié de l'épaisseur du fond (6) du récipient. 6. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la largeur des gorges (7) est comprise entre le cinquième et deux fois et demi l'épaisseur du fond (6). 7. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 6, réalisé à partir d'une feuille d'aluminium d'épaisseur comprise entre 2,5 et 6 mm, caractérisé en ce que la profondeur des gorges (7) est comprise entre 0,5 et 3 mm et leur largeur est comprise entre 0,6 et 15 mm. 8. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les gorges (7) sont réalisées par matriçage, fonderie ou usinage. 9. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la largeur des gorges (7) augmente régulièrement du centre (0) du fond (6) vers la périphérie (8) de celui-ci. 10. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ces gorges (7) s'étendent vers la périphérie (8) à partir d'une gorge circulaire (9) centrée au milieu du fond (6) et dont le rayon est inférieur à la moitié du rayon dudit fond (6). 11. Récipient conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la section des gorges (7) est évasée vers l'extérieur.