Brevet FR2668354A1 — publié le 19920430

La présente invention concerne un tournebroche destiné plus particulièrement à équiper un four de cuisson, la broche étant, de manière connue, entraînée en rotation par des moyens d'entraînement actionnés par un moteur électrique. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un tournebroche animé de mouvements composés dont un mouvement giratoire d'ensemble. Une des difficultés rencontrée dans la conception de tels tournebroches réside dans l'emplacement du moteur électrique qui, pour des raisons évidentes, doit être situé en dehors de l'enceinte du four. La logique et la recherche d'une cinématique d'entraînement simple voudraient que l'on dispose le moteur latéralement au four, de manière que son arbre de sortie se trouve dans l'axe de la broche à entraîner. Or, la largeur des parois latérales de l'enceinte de cuisson du four et l'espace disponible entre l'enceinte et la carcasse ne permettent pas une telle disposition. De même, concevoir un four avec au moins une large paroi pénaliserait sur le plan de l'encombrement en largeur. Pour ces différentes raisons, il est généralement prévu de disposer le moteur à l'arrière du four. Dans ce cas, la broche étant horizontale approximativement au milieu du four, il est nécessaire de prévoir des moyens d'entraînement par renvois cinématiques et désaxement, car la sortie motrice et la broche ne sont pas disposées axialement l'une par rapport à l'autre. Ces moyens d'entraînement sont alors constitués par exemple par des jeux de pignons coniques entraînés par le moteur transmettant le mouvement rotatif par l'intermédiaire de tringles de liaison logées dans une double paroi latérale du four et revenant à l'intérieur de ce dernier au droit d'une extrémité de la broche à entraîner. Dans de telles conceptions, les tringles sont parfois remplacées par des liaisons cinématiques à entraînement telles que chaînes ou courroies de transmission. On se rend compte aisément de la complexité de tels dispositifs, tant sur le plan de la conception que de la fabrication et de la mise en oeuvre. Un autre inconvénient réside dans la qualité de la cuisson et, plus précisément, du rôtissage d'une pièce de viande dans un four équipé d'un tournebroche traditionnel. En effet, on constate fréquemment que la pièce de viande n'est pas rôtie de manière uniforme. Ceci résulte d'une part, de la disposition de la ou des sources de chaleur dans le four et des caractéristiques de celle(s)-ci et d'autre part, de la pièce à rôtir dont la forme n'est pas toujours régulière. Le but de la présente invention est de remédier à ces différents inconvénients, en permettant une disposition préférentielle du moteur d'entraînement et de son organe de renvoi. Un autre but de l'invention est de permettre une cuisson et un rôtissage réguliers de la pièce de viande, indépendamment de sa forme et de ses dimensions. A cet effet, l'invention concerne un tournebroche destiné à équiper un four de cuisson, caractérisé en ce qu'il présente un support de tournebroche et une broche portée par le support de tournebroche, entraînés simultanément en rotation par des moyens d'entraînement disposés en partie supérieure de l'enceinte de cuisson agissant sur le support de tournebroche de manière à entraîner la broche en rotation sur elle-même autour d'un axe horizontal et dans un mouvement d'ensemble de giration autour d'un axe vertical autour duquel le support de tournebroche pivote simultanément. De cette manière, la pièce à rôtir est exposée tour à tour dans toutes ses parties à toutes les zones de chaleur du four. Préférentiellement le premier axe de rotation est horizontal et le second vertical. La pièce à rôtir tourne ainsi sur elle-même et autour d'un axe vertical en restant toujours sur un même niveau horizontal. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'entraînement en rotation simultanée de la broche suivant un axe vertical de giration et un axe horizontal de rotation sont respectivement constitués d'une part, par le support de tournebroche sous la forme d'un tube-support rigide à double incurvation entraîné en rotation de giration, dont une des extrémités est située sur l'axe vertical autour duquel il est entraîné en rotation de giration et comporte une pièce d'accouplement et dont l'autre extrémité est libre conformée en pic-viande et située à l'extrémité de l'axe horizontal de rotation de la broche sur elle-même.L'entraînement de la broche s'effectue par ailleurs par un élément filiforme flexible apte à être introduit dans le tube-support rigide et à en épouser la forme, et dont une extrémité située à proximité de celle du tube est fixe, l'élément filiforme tournant sur lui-même à l'intérieur du tube rigide par l'effet de rotation de celui-ci, l'extrémité libre de l'élément filiforme étant située à proximité de celle dudit tube pour être reliée à au moins une fourche externe d'entraînement en rotation sur ellemême d'une pièce à rôtir, disposée sur la broche. On comprend aisément que la mise en oeuvre de tels moyens permet d'éviter les cinématiques compliquées connues à ce jour. Selon une autre caractéristique de l'invention, à partir de son extrémité verticale supérieure, le tube-support rigide est conformé dans un même plan vertical du haut vers le bas selon un coude dans un sens puis selon un cintrage à concavité latérale pour se terminer par une extrémité longue horizontale servant de palier de broche selon une forme générale en épingle à cheveux. Une telle conformation offre l'avantage de pouvoir disposer d'une broche ayant une longueur sensiblement égale à la largeur du four et, de plus, elle permet, en orientant le tube-support de tournebroche vers l'avant du four, donc vers soi, d'embrocher aisément la pièce de viande sur son support et ensuite de la dégager. I1 est d'ailleurs prévu de rendre le tournebroche selon l'invention amovible dans son ensemble, de manière à pouvoir embrocher et dégager la pièce de viande hors du four. La description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. La description est faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un four de cuisson équipé du tournebroche selon l'invention ; la figure 2 est une vue de profil du tournebroche giratoire selon l'invention dans sa version de base la figure 3 est une vue en perspective simplifiée dite en éclaté de l'ensemble des pièces constitutives du tournebroche selon l'invention ; ; la figure 4 est une vue agrandie en perspective du dispositif d'accouplement et de l'extrémité du support de tournebroche à l'état dissocié la figure 5 est une vue agrandie en perspective du dispositif d'accouplement et de l'extrémité du support de tournebroche à l'état accouplé ; la figure 6 est une vue en coupe longitudinale de l'ensemble d'entraînement et du dispositif de suspension-accouplement de l'extrémité du support de tournebroche en position accouplée ;; les figures de 7 à 11 sont des vues de profil de variantes de formes de tournebroches et de broches représentant respectivement - figure 7 avec fourche avant amovible et fourche arrière solidaire de la broche creuse tournante, - figure 8 avec fourches tournantes sans broche creuse tournante, - figure 9 avec broche creuse tournante équipée d'une fourche parapluie, - figure 10 avec broche creuse tournante et pointe amovible, - figure 11 avec broche classique tenue à l'avant par un crochet. Le tournebroche 1 selon l'invention est disposé dans une enceinte de cuisson 2 désignée dans son ensemble général fonctionnel par le terme four et délimitée de manière connue en soi, par deux parois latérales 3 et 4, une voûte 5 et une sole 6. L'arrière du four 2 est fermé par un fond et l'avant est équipé d'une porte basculante non représentée permettant l'accès pour la cuisson. Le four est équipé d'au moins un plateauréceptacle 7. Le tournebroche 1 selon l'invention est constitué d'un support de tournebroche 8 animé d'un mouvement giratoire. Le support de tournebroche 8 porte une broche 9 entraînée en rotation sur elle-même autour de son extrémité horizontale. Comme le montre la figure 1, le four comporte un compartiment supérieur 10, isole de l'enceinte de cuisson 2, dans lequel est logé un ensemble-cinématique 11 à groupe moto-réducteur 12, raccordé au réseau électrique par des connexions aboutissant à des fils d'alimentation (non représentés). Le groupe moto-réducteur 12 entraîne le support de tournebroche 8 dans un mouvement giratoire d'ensemble et, conformément à l'invention, anime à partir de ce mouvement la broche 9 en rotation sur elle-même. Le groupe moto-réducteur 12 se compose d'un bloc moteur 13 renfermant un moteur 14 et un réducteur 15, entraînant un dispositif d'accouplementaccrochage 16 réalisant une suspension avec transmission de mouvement de giration au support de tournebroche 8. Un étrier 17 de fixation à un élément de support 18 maintient mécaniquement l'ensemble. Un contacteur de fin de course 19 monté dans le circuit électrique d'alimentation du moteur 14 permet l'arrêt du support de tournebroche à un endroit prédéterminé, par exemple broche face à l'utilisateur. Le groupe moto-réducteur 12 présente une sortie inférieure de transmission du mouvement par un arbre creux d'entraînement 20 dans un mouvement global de giration autour d'un axe vertical Yy'. Dans cet arbre est monté libre un axe coaxial de blocage 21 traversant le bloc moteur 13 et dont la partie supérieure 22 est immobilisée sur l'étrier de fixation 17 par tout moyen approprié. Le moyen représenté montre une extrémité 23 conformée sur une demi-partie selon un méplat 24 venant s'engager à immobilisation dans une ouverture en demi-cercle 25 que l'étrier de fixation 17 présente en partie médiane. Cet axe ainsi immobilisé en rotation est utilisé pour bloquer en rotation un élément flexible d'entraînement, intérieur au support de tournebroche 8, destiné à animer la broche dans un mouvement de rotation sur elle-même comme on le verra ci-après. Au-delà de l'extrémité inférieure de l'arbre creux d'entraînement 20, l'axe de blocage 21 se prolonge légèrement vers le bas pour se terminer par une extrémité de blocage, sous la forme d'un doigt de blocage 26, par exemple conformé en manivelle, en contact de blocage avec l'extrémité d'un élément flexible intérieur au support de tournebroche. Selon le présent exemple, le doigt de blocage 26 est concentrique au système de rotation et bloqué à son extrémité, côté moteur d'entraînement. De ce fait, la pièce terminale d'immobilisation de l'élément flexible intérieur venant en butée sur le doigt est bloquée également. En référence aux figures 3, 4 et 5, on décrira maintenant l'ensemble cinématique 11 qui comporte, entre le support de tournebroche 8 et le groupe moto-réducteur 12, le dispositif d'accouplementaccrochage 16. Ce dernier présente dans sa partie supérieure un orifice d'accouplement 27 dans lequel vient s'immobiliser l'extrémité de l'arbre creux d'entraînement 20 du groupe moto-réducteur 12. En vue de mieux transmettre le mouvement rotation, l'extrémité inférieure de l'arbre creux d'entraînement 20 et l'orifice d'accouplement 27 sont conformés en formes complémentaires, par exemple à section carrée. Le dispositif d'accouplement-accrochage 16 est une pièce-support qui se présente sous la forme générale d'un crochet à deux doigts de préhension, support qui reçoit à immobilisation, par accrochagecalage, la pièce d'extrémité du support de tournebroche 8. De façon générale, le dispositif d'accouplement-accrochage 16 comporte une paroi verticale d'appui 28 qui forme une liaison mécanique entre un support d'accouplement 29 comportant l'orifice d'accouplement 27 et une structure mécanique de réception 30. On examinera ci-après plus en détail la structure de réception 30 du dispositif d'accouplement 16 et l'extrémité du support de tournebroche 8 réalisant l'articulation cinématique entre l'ensemble moteur et l'ensemble entraîné. La structure de réception 30 du dispositif d'accouplement 16 présente un fond plat sous la forme d'une platine 31 limitée sur l'un de ses bords par la paroi verticale d'appui 28 et prolongée sur son bord opposé par deux reliefs identiques 32 et 33 à rampes arrière obliques de calage telles que 34 et 35. Ces deux reliefs sont des doigts de retenue séparés par un évidement technique de passage 36 occupé par la naissance du support de tournebroche 8. Ces reliefs délimitent avec le fond plat 31 et la paroi verticale d'appui 28 un volume de réception 37, ainsi qu'il apparaît sur les vues agrandies en perspective des figures 4 et 5. Cette structure de réception 30 est adaptée pour recevoir à immobilisation par accrochage-calage une pièce terminale d'accrochage 38 solidarisée à l'extrémité supérieure du tube support de tournebroche 8. Cette pièce 38 est semi-cylindrique et conformée de façon complémentaire au volume de réception 37 par une rampe inclinée inverse 39 suivie d'une demi-face inférieure plane 40, formes destinées à venir porter sur les rampes 32 et 33 et sur le fond plat 31 pour s'encastrer dans le volume de réception 37. Plus particulièrement, elle vient s'immobiliser dans celle-ci par accrochage-calage. Il s'agit d'une immobilisation rendant solidaire le dispositif d'accouplement 16 du support de tournebroche 8 pour la transmission du mouvement giratoire. L'immobilisation verticale complémentaire consécutive au poids du support de tournebroche 8 augmenté, le cas échéant, de celui de la pièce de viande, améliore la cohésion de l'ensemble. Grâce à cette conformation, on peut facilement décrocher le support de tournebroche pour l'extraire du four en vue de le décharger de sa pièce de viande et inversement. Pour une meilleure compréhension du dispositif d'accouplement, on décrira maintenant en détail le support de tournebroche 8 portant la broche 9. Selon le présent exemple, le support de tournebroche 8 se présente sous la forme d'un tube creux rigide 41 conformé dans un même plan vertical, à partir d'une naissance d'extrémité 42 verticale terminée par la pièce terminale d'accrochage 38 solidaire du tube rigide selon un coude 43 à angle droit dans un sens, suivi d'une double incurvation 44 à profil concave en épingle dans l'autre sens, pour se terminer par une partie horizontale 45 s'étendant en portions sensiblement égales de part et d'autre de l'axe vertical YY'. Cette partie horizontale 45 constitue un palier porte-broche 46 dirigé selon un axe horizontal XX' autour duquel la broche 9 tourne sur elle-même. Comme indiqué, le support de tournebroche 8 est entraîné en mouvement de giration, autour de l'axe vertical YY', par le moteur 14 de l'ensemble cinématique 11, alors que la broche 9 tourne sur ellemême autour de l'axe horizontal XX'. Conformément à l'esprit général inventif, les moyens d'entraînement en mouvement de giration autour de l'axe vertical YY' provoquent l'entraînement en rotation de la broche 9 sur elle-même autour de l'axe horizontal XX'. Dans l'exemple représenté sur les figures, les moyens simultanés d'entraînement sont constitués par un élément filiforme flexible 47 apte à être introduit coaxialement dans le tube creux rigide 41 du support de tournebroche et à en épouser la forme. L'élément filiforme flexible 47 présente une extrémité supérieure 48 solidaire d'une pièce terminale d'immobilisation 49, par exemple en forme de secteur circulaire 50, permettant de maintenir ladite extrémité immobile et d'éviter ainsi sa rotation malgré celle du tube 41 du support de tournebroche 8. A cet effet, elle est immobilisée par contact avec le doigt de blocage 26 de l'axe de blocage 21 monté à l'intérieur de l'arbre creux d'entraînement 20. L'élément flexible 47 présente à son autre extrémité une tête d'entraînement 51 située à la sortie du palier porte-broche 46 qui affecte à son extrémité une forme plate, par exemple celle d'une lame 52 venant s'engager en prise sur la broche 9, par exemple par l'intermédiaire d'un pion d'entraînement 53 rapporté à solidarisation sur l'extrémité de la broche. Ce pion présente par exemple une fente d'accouplement dans laquelle vient s'engager en prise la lame 52 dont est pourvue la tête d'entraînement. La broche 9 est constituée par un second tube creux 54 porté coaxialement par le palier portebroche 46 du support de tournebroche 8 et épousant celui-ci à la manière d'un fourreau dans sa partie horizontale libre 45. La pièce à rôtir (non représentée) est maintenue entre deux fourches 55 et 56 solidaires des extrémités de la broche par des bagues 57 et 58, laquelle broche 9 est elle-même en liaison mécanique d'entraînement avec l'extrémité libre du flexible par engagement du pion d'entraînement 53 dans la tête 51 dudit flexible (figure 2). L'extrémité supérieure du flexible est fixe par rapport au support de tournebroche 8 entraîné dans un mouvement giratoire. En raison de la forme en double incurvation du support de tournebroche 8 et de son extrémité supérieure fixe, le flexible engendre un mouvement relatif de rotation sur lui-même à l'intérieur du tube support de tournebroche 8. Ce mouvement relatif par rapport au tube support de tournebroche est utilisé pour faire tourner la broche sur elle-même. On examinera maintenant un certain nombre de variantes de réalisation de la broche et de ses éléments de maintien de la pièce à rôtir ou fourches en référence aux figures de 7 à 11. La variante de réalisation représentée sur la figure 7 diffère de celle de la figure 2 en ce que la fourche arrière est solidarisée directement sur le corps de la broche 9 sans pièce intermédiaire. La variante de réalisation représentée sur la figure 8 diffère essentiellement de la précédente en ce que la broche 9 est constituée directement par l'extrémité libre horizontale 45 du tube creux 41 du support de tournebroche 8. La pièce à rôtir est maintenue entre une première fourche entraînée 59 montée à rotation libre sur le tube 41 et une seconde fourche d'extrémité entraînante 60 également montée libre sur l'extrémité du tube creux 41 utilisée comme palier par l'intermédiaire d'une tête d'entraînement 61 en prise avec l'extrémité du flexible 47. Selon une autre variante représentée sur la figure 9, il n'existe qu'une fourche arrière 62 montée sur un col arrière 63 du tube 54 de broche, fourche constituée par deux bras élastiques déployables 64 et 65, après insertion de ceux-ci dans la pièce à rôtir, à la manière d'un parapluie. Dans ce cas, la fourche d'extrémité peut être supprimée en raison du maintien mécanique jugé suffisant de la pièce de viande. La broche 9 reste par ailleurs le tube creux précédemment décrit. Encore une autre variante représentée sur la figure 10 concerne une broche 9 entièrement amovible permettant d'être saisie à son extrémité par un ustensile approprié de préhension venant agripper un bouchon terminal 66 obturant la broche à son extrémité libre, conjointement avec le pion d'entraînement. Ce bouchon terminal 66 présente une rainure périphérique sur laquelle l'ustensile de préhension vient en prise. Les fourches avant et arrière 55 et 56 sont montées immobilisables sur le tube creux constituant la broche 9, entraîné de la même façon que précédemment par le flexible. Une pointe conique 67 peut être montée à l'extrémité libre de la broche pour faciliter sa pénétration dans la pièce à rôtir. Une dernière variante représentée sur la figure 11 permet l'adaptation directe du tournebroche 8 selon l'invention sur une broche classique 68 à deux fourches 69 et 70 équipant la majorité des fours. Pour ce faire, l'extrémité terminale de la broche est pourvue d'une pièce palière 71 à rainure périphérique 72, par exemple analogue au bouchon terminal ci-dessus. Cette extrémité terminale joue le rôle de palier car soutenue en rotation par une tringle coudée de suspension 73 venant prendre appui sur la naissance 42 du support de tournebroche 8. L'autre extrémité de la broche est fixée à l'extrémité raccourcie du tube de tournebroche par emmanchement avec prise de mouvement rotatif sur son flexible 47 par une pièce d'accouplement 74. La broche classique 68 avec ses deux fourches 69 et 70 est ainsi entraînée en rotation sur elle-même en utilisant la pièce de préhension 71 et la pièce 74 comme palier. Par ailleurs, le support d'extrémité de la broche sert, par la tringle 73, de rappel mécanique de soutien et d'assistance au mouvement général giratoire d'ensemble. Il est bien entendu qu'au-delà des moyens décrits, diverses modifications évidentes et variantes simples entrent dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Tournebroche destiné à équiper un four de cuisson, comprenant une broche (9) entraînée en rotation sur elle-même autour d'un axe XX', caractérisé en ce que des moyens d'entraînement agissent selon un premier axe de giration Yy' sur un support de tournebroche (8), la broche (9) étant entraînée sur elle-même selon un axe de rotation XX' perpendiculaire au premier. 2. Tournebroche selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de giration YY' est vertical et l'axe de rotation XX' de la broche est horizontal. 3. Tournebroche selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement du support de tournebroche (8) dans un mouvement giratoire provoquent l'entraînement de la broche (9) en rotation sur elle-même. 4. Tournebroche selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en mouvements simultanés de giration du support de tournebroche (8) et de rotation sur elle-même de la broche (9) autour des axes vertical YY' et horizontal XX', sont respectivement constitués d'une part par un tube (41) support creux rigide de forme incurvée, entraîné en rotation de giration, dont une extrémité d'entraînement est située sur l'axe vertical YY' autour duquel il est entraîné en rotation et dont l'extrémité libre est située sur l'axe horizontal XX' de rotation de la broche (9) sur elle-même, et d'autre part par un élément filiforme flexible (47), apte à être introduit coaxialement dans le tube coudé creux rigide (41) et à en épouser la forme, et dont une extrémité (48) située à proximité de celle du tube (41) est fixe, l'élément filiforme flexible (47) tournant sur lui-même à l'intérieur du tube rigide (41) par le mouvement de celui-ci, ledit mouvement étant utilisé pour entraîner en rotation la broche (9) sur elle-meme. 5. Tournebroche selon la revendication 4, caractérisé en ce que, à partir de son extrémité verticale, le tube (41) du support de tournebroche (8) est conformé dans un même plan par un coude à angle droit (43) dans un sens suivi par un profil en épingle à cheveux (44), pour l'obtention d'une partie horizontale (45) dudit tube (41) s'étendant en portions sensiblement égales de part et d'autre de l'axe vertical YY'. 6. Tournebroche selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de commande en rotation du tube (41) est constitué par un dispositif d'accouplement-accrochage (16) formant une liaison d'articulation avec un ensemble cinématique d'entraînement (11) à moteur (14). 7. Tournebroche selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de liaison du moteur (14) avec le dispositif d'accouplement-accrochage (16) du tube (41) est un carré d'entraînement d'un arbre creux d'entraînement (20) du moteur (14) coopérant avec un orifice récepteur correspondant. 8. Tournebroche selon les revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que le moyen de blocage en rotation de l'extrémité supérieure du flexible (47) est constitué par un doigt de blocage (26) en prise avec l'extrémité d'un axe de blocage (21) traversant l'arbre creux d'entraînement (20). 9. Tournebroche selon la revendication 8, caractérisé en ce que le doigt de blocage (26) et l'extrémité de l'axe de blocage (21) sont excentrés par rapport à l'axe de giration vertical YY' de l'arbre creux du moteur. 10. Tournebroche selon les revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (14) est logé dans une partie supérieure au four, son arbre de sortie étant situé dans l'axe vertical YY' et dirigé vers le bas. 11. Tournebroche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la broche (9) est un tube creux (54) monté à rotation libre sur l'extrémité horizontale du support de tournebroche (8) et entraîné en rotation sur celui-ci par l'élément flexible (47). 12. Tournebroche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la broche (9) est constituée directement par l'extrémité libre horizontale (45) du tube (41) de tournebroche (8), la pièce à rôtir étant maintenue entre une première fourche entraînée (59), montée à rotation libre sur le tube (41) et une seconde fourche d'extrémité motrice (60) en liaison cinématique avec ltextrémité libre (52) du flexible (47) qui l'entraîne en rotation. 13. Tournebroche selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la broche (9) est constituée par un second tube creux coaxial (54) monté à rotation libre et amovible sur un tube rigide palier porte-broche (46) dans sa partie horizontale libre, la pièce à rôtir étant maintenue entre deux fourches (55, 56) solidaires des extrémités de la broche (9) rapportée qui est elle-même en liaison mécanique avec l'extrémité libre (52) du flexible (47) qui l'entraîne en rotation par l'intermédiaire d'un bouchon terminal (53). 14. Tournebroche selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'au moins l'une des fourches (55, 56) est constituée par deux bras élastiques déployables (64) après insertion dans la pièce à rôtir, à la manière d'un parapluie. 15. Tournebroche selon les revendications de 1 à 10, caractérisé en ce qu'une broche classique (68) est montée d'une part en prise sur l'extrémité raccourcie du tube et supportée d'autre part à son autre extrémité par une pièce terminale palière (71) rappelée mécaniquement à l'extrémité supérieure (42) du tube (41) par une tringle coudée (73).