Brevet FR2744007A1 — publié le 19970801

PROCEDE DE TRAITEMENT D'UN ALIMENT PLACE DANS UN GRILLE-PAIN ELECTRIQUE L'invention concerne un procédé de traitement d'un aliment placé dans un grille-pain électrique comportant un bottier comprenant au moins une enceinte de grillage avec des moyens de chauffage, un circuit d'alimentation desdits moyens de chauffage piloté par un interrupteur électronique, dont la mise sous tension est commandée par un bouton de commande, et qui comprend des premiers moyens de sélection d'au moins un niveau de grillage de l'aliment, des seconds moyens de sélection d'au moins un niveau de consistance de l'aliment et des moyens de com- mande qui appliquent, en fonction des informations reçues15 des premiers et seconds moyens de sélection, un signal de commande à l'interrupteur du circuit d'alimentation pen- dant une durée de fonctionnement T. Dans les grille-pain connus de ce genre équipés de premiers moyens de sélection d'au moins un niveau de grillage de l'aliment, ainsi que de seconds moyens de sé- lection d'au moins un niveau de consistance de l'aliment, il s'avère que les procédés de traitement des aliments par l'alimentation des moyens de chauffage selon un cy-25 cle marche-arrêt prédéterminé, ne permettent pas d'obte- nir un résultat entièrement satisfaisant. En effet, la plupart du temps, l'utilisateur ayant sélectionné un cer- tain niveau de grillage correspondant au brunissage de l'aliment et un certain niveau de consistance correspon-30 dant au croustillant de l'aliment, le procédé de traite- ment de l'aliment contrôle de manière combinée le brunis- sage et le croustillant de l'aliment et, de ce fait, l'aliment est soit bien grillé mais pas assez crous- tillant, soit bien grillé mais trop croustillant, soit35 mal grillé et peu croustillant, soit mal grillé et trop croustillant. D'autre part, lors de la mise en oeuvre des procé- dés de traitement des aliments, les cycles marche-arrêt appliqués aux moyens de chauffage présentent des fréquen-5 ces qui induisent des harmoniques de courant trop élevés et déclenchent des perturbations sur le réseau électri- que, constituant ainsi des gênes pour les utilisateurs branchés sur ledit réseau. Le but de l'invention est de remédier aux inconvé- nients précités notamment en limitant les perturbations apportées au réseau électrique et en permettant de con- trôler indépendamment le brunissage et le croustillant de l'aliment.15 Selon l'invention, pendant la durée de fonctionne- ment T, les moyens de commande déclenchent successivement une première opération au cours de laquelle lesdits moyens de commande alimentent les moyens de chauffage en20 continu à une puissance maximale pendant une durée Tv liée aux premiers moyens de sélection, une deuxième opé- ration au cours de laquelle les moyens de commande cou- pent l'alimentation des moyens de chauffage pendant une durée d'interruption Ti et une troisième opération au25 cours de laquelle, compte tenu de la sélection du niveau de consistance de l'aliment, les moyens de commande ali- mentent cycliquement les moyens de chauffage selon un cy- cle marchearrêt d'une durée Tc et dont la période Tf est constante.30 Grâce au procédé de traitement de l'aliment selon l'invention, le niveau de grillage et le niveau de con- sistance de l'aliment sont contrôlés avec une précision remarquable du fait d'une gestion indépendante des deux35 opérations réalisant le niveau de grillage et le niveau de consistance de l'aliment. Ainsi, les aliments traités 3 dans le grille-pain sont grillés et croustillants selon les goûts de l'utilisateur en assurant une cohérence maximale entre les niveaux de grillage et de consistance sélectionnés par l'utilisateur et les niveaux de grillage5 et de consistance réellement obtenus. De plus, grâce & l'alimentation des moyens de chauffage en continu à une puissance maximale, le niveau de grillage de l'aliment sélectionné par l'utilisateur est obtenu plus rapidement et ce, quel que soit le niveau de consistance de l'ali-10 ment sélectionné. D'autre part, grâce à ce nouveau procédé, on satis- fait aux normes concernant la limitation des perturba- tions apportées aux réseaux par les appareils électriques15 notamment les normes EN60555-3, CEI555-3 ainsi que leurs évolutions à venir EN61000-3-3 et CEI-3-3, limitant les variations relatives de tension en fonction du nombre de ces variations par unité de temps sur une source d'indé- pendance définie par la norme et qui sont la cause des20 perturbations connues sous le nom de "FLICKER". Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à ti- tre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins an-25 nexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un grille-pain auquel est appliquée l'invention; - la figure 2 est une représentation graphique illustrant une séquence d'application d'un signal de commande de l'interrupteur électronique du circuit d'alimentation des moyens de chauffage pendant une durée de fonctionnement T; - la figure 3 est une représentation schématique illus- trant des moyens de commande fonctionnant selon l'inven- tion et destinés à équiper un grille-pain tel que repré- senté à la figure 1. Selon la figure 1, le grille-pain électrique com- prend un boltier 1 comportant au moins une enceinte de grillage 2 avec des moyens de chauffage non représentés,5 un circuit d'alimentation, non représenté, relié au sec- teur par une prise 3, et destiné à alimenter les moyens de chauffage; ledit circuit étant piloté par un inter- rupteur électronique 16 dont la mise sous tension est commandée par un bouton de commande 15 et qui comprend10 des premiers moyens de sélection 4 déterminant systématiquement au moins un niveau de grillage d'un aliment tel que des tranches de pain placées à l'intérieur de l'en- ceinte de grillage 2, des seconds moyens de sélection 5 déterminant un niveau de consistance dudit aliment et des15 moyens de commande 6 non représentés qui appliquent, en fonction des informations reçues des premiers et seconds moyens de sélection 4 et 5, un signal de commande du cir- cuit d'alimentation pendant une durée de fonctionnement T.20 Comme on le voit sur la figure 1, les niveaux de grillage d'un aliment sont définis entre un niveau mini- mum Ll pour lequel l'aliment est simplement réchauffé avec sensiblement une modification de coloration et un25 niveau maximum L6 pour lequel l'aliment est très grillé avec une coloration très brunâtre. Les niveaux intermé- diaires de grillage sont par exemple des niveaux pour lesquels on a soit une coloration dorée, soit une colora- tion légèrement brunâtre. 30 Les niveaux de consistance d'un aliment sont défi- nis entre un niveau minimum Mi pour lequel l'aliment n'est pratiquement pas déshydraté par rapport à son état initial avant traitement et un niveau maximum Ma pour le-35 quel l'aliment est desséché avec un état solide. Un ni- veau intermédiaire de consistance de l'aliment est par exemple un niveau pour lequel l'aliment est légèrement déshydraté avec un état moelleux. L'aliment placé à l'intérieur de l'enceinte de grillage du grille-pain est destiné à être traité par mise en oeuvre du procédé de traitement conforme à l'in- vention. On se réfère maintenant à la figure 2 qui repré- sente une séquence d'application d'un signal de commande à l'interrupteur électronique du circuit d'alimentation des moyens de chauffage pendant la durée de fonctionne- ment T. Selon l'invention, le procédé de traitement est ca- ractérisé en ce que, pendant la durée de fonctionnement T, les moyens de commande déclenchent successivement une première opération au cours de laquelle lesdits moyens de commande alimentent les moyens de chauffage en continu à20 une puissance maximale pendant une durée Tv liée aux pre- miers moyens de sélection, une deuxième opération au cours de laquelle les moyens de commande coupent l'ali- mentation des moyens de chauffage pendant une durée d'in- terruption Ti et une troisième opération au cours de la-25 quelle, compte tenu de la sélection du niveau de consis- tance de l'aliment, les moyens de commande alimentent cy- cliquement les moyens de chauffage selon un cycle marche- arrêt d'une durée Tc et dont la période Tf est constante. Dans l'exemple de réalisation préférentiel repré- senté à la figure 2, pendant la durée Tv, les moyens de chauffage sont alimentés avec une puissance absorbée maximale de 1200 W de manière à augmenter la rapidité de l'obtention du niveau de grillage désiré. La durée Tv d'alimentation des moyens de chauffage par les moyens de commande comprend une durée fixe T1 et une durée variable T2. Ladite durée fixe T1 présente une valeur choisie aux environs de 30s et la durée variable5 T2 présente une valeur comprise dans une plage entre 0 et s. Une durée Tv sensiblement équivalente à 30s corres- pond au niveau minimum 1 de grillage tandis qu'une durée Tv sensiblement équivalente à 120s correspond au niveau maximum 6 de grillage.10 La durée Tv de la première opération étant écoulée, les moyens de commande déclenchent la deuxième et la troisième opération dont la durée totale Td présente une valeur comprise dans une plage entre 0 et 5 mm. Une durée15 Td sensiblement équivalente à 15s correspondant au niveau minimum Mi de consistance et au non déclenchement de la troisième opération tandis qu'une durée Td sensiblement équivalente à 5 mm correspond au niveau maximum Ma de consistance. Un niveau intermédiaire de consistance pour lequel l'aliment a un état moelleux est obtenu avec une durée Td sensiblement équivalente à 2 mm. Ainsi, grâce à la plage citée ci-dessus, la tempé- rature à l'intérieur de l'enceinte de grillage est tou- jours inférieure à 100 C. De cette manière, l'aliment placé dans l'enceinte de grillage ne subit plus un grillage supplémentaire par rapport à celui obtenu lors du déroulement de la première opération. Lorsque l'utilisateur a choisi un autre niveau de consistance que le niveau minimum, les moyens de commande déclenchent la troisième opération au cours de laquelle le cycle marche-arrêt des moyens de chauffage présente, sur la période Tf, un temps de marche TON et un temps35 d'arrêt TOFF qui est sensiblement trois fois supérieur au temps de marche TON. Dans l'exemple de réalisation préférentiel, le temps de marche TON et le temps d'arrêt TOFF sont choisis respectivement de l'ordre de 5 s et de l'ordre de 15 s.5 Comme on le voit sur la figure 3, les moyens de commande 6 comprennent, entre autres, des moyens de mémo- risation 7 d'une pluralité de durées Tv et Td, un circuit de commande 8 de durée de fonctionnement du circuit10 d'alimentation 9 des moyens de chauffage 10 comportant un premier compteur 11 déterminant une durée Tv en fonction des premiers moyens de sélection 4, un deuxième compteur 12 déterminant une durée Td en fonction des seconds moyens de sélection 5, un troisième compteur 13 d'une du- rée d'arrêt Ta du circuit d'alimentation 9 des moyens de chauffage 10 entre deux périodes successives d'utilisa- tion ainsi que des moyens de calcul 14 entre les durées Tv, Td et Ta et la pluralité des durées Tv et Td des moyens de mémorisation 7 pour définir le signal de com-20 mande à appliquer à l'interrupteur électronique 16 du circuit d'alimentation 9 des moyens de chauffage 10. La- dite durée Ta mesurée entre deux périodes successives d'utilisation est stockée dans les moyens de mémorisation 7 et les moyens de calcul 14 comparent ladite durée Ta avec des plages de temps préalablement définies, stockées dans lesdits moyens de mémorisation 7 et correspondant chacune à un temps de correction de fonctionnement à ap- pliquer au circuit d'alimentation des moyens de chauf- fage.30 Les moyens de calcul 14 sont constitués, par exem- ple, par un microcontrôleur 12MC68HCP7 de chez MOTOROLA. Les premiers et seconds moyens de sélection 4 et 5 com- portent, entre autres, des potentiomètres reliés par35 exemple à des boutons rotatifs. Lesdits potentiomètres reliés aux boutons rotatifs transmettent les informations électriques respectivement aux premier et deuxième compteurs 11 et 12 qui sont, eux-mêmes, reliés aux moyens de calcul 14. La rotation des boutons rotatifs par l'utili- sateur détermine un niveau de grillage et un niveau de5 consistance de l'aliment à traiter et constitue ainsi les informations transmises aux moyens de commande à appli- quer à l'interrupteur 16. Le fonctionnement du procédé de traitement de l'aliment est donc simple et efficace. L'utilisateur, après avoir placé un aliment par exemple une tranche de pain dans l'enceinte de grillage 2 règle le niveau de grillage par l'intermédiaire des pre-15 miers moyens de sélection 4 puis règle le niveau de con- sistance de l'aliment par l'intermédiaire des seconds moyens de sélection 5. Ensuite l'utilisateur appuie sur le bouton de commande 15 pour déclencher, d'une part, la mise sous tension du circuit d'alimentation 9 des moyens20 de chauffage 10 et, d'autre part, les moyens de commande 6. Compte tenu des informations sélectionnées sur les premiers et seconds moyens de sélection 4 et 5, les moyens de commande 6 appliquent, pendant une durée de fonctionnement T, un signal de commande à l'interrupteur25 au circuit d'alimentation 9 des moyens de chauffage 10 grâce auquel l'aliment est traité en plusieurs opérations selon le plus proche désir de l'utilisateur. Dès que la durée de fonctionnement T est écoulée, un signal de com- mande de fin d'une opération de chauffage est transmis à30 un dispositif d'éjection connu en soi. L'aliment est éjecté automatiquement de l'enceinte de grillage et les moyens de commande sont désactivés. Grâce au procédé de traitement de l'aliment selon l'invention, le niveau de grillage de l'aliment est con- trôlé indépendamment du niveau de consistance de l'ali- 9 ment et, de ce fait, la précision des réglages des ni- veaux de grillage et de consistance des aliments est net- tement amélioré en se rapprochant d'un traitement idéal répondant aux souhaits de tout utilisateur. De plus, le procédé mis en oeuvre dans les grille- pain évite les perturbations "FLICKER" gênantes transmi- ses généralement par les appareils électriques connectés sur le réseau électrique. En effet, grâce à l'invention,10 pour une puissance maximale voisine de 1200 W, on a 3 commutations/min, ce qui est très inférieur aux normes tolérées. Par conséquent, les grille-pain ainsi équipés peuvent utiliser des résistances de chauffage de forte puissance tout en satisfaisant les Normes électriques in-15 ternationales. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'un aliment placé dans un grille-pain électrique comportant un boîtier (1) compre- nant au moins une enceinte de grillage (2) avec des moyens de chauffage (10), un circuit d'alimentation (9) desdits moyens de chauffage (10) piloté par un interrup- teur électronique (16) et dont la mise sous tension est commandée par un bouton de commande (15), et qui comprend10 des premiers moyens de sélection (4) d'au moins un niveau de grillage de l'aliment, des seconds moyens de sélection (5) d'au moins un niveau de consistance de l'aliment et des moyens de commande (6) qui appliquent, en fonction des informations reçues des premiers et seconds moyens de15 sélection (4 et 5), un signal de commande à l'interrup- teur électronique (16) du circuit d'alimentation (9) pen- dant une durée de fonctionnement T, caractérisé en ce que, pendant la durée de fonctionnement T, les moyens de commande (6) déclenchent successivement20 une première opération au cours de laquelle lesdits moyens de commande (6) alimentent les moyens de chauffage (10) en continu à une puissance maximale pendant une du- rée Tv liée aux premiers moyens de sélection, une deuxième opération au cours de laquelle les moyens de25 commande (6) coupent l'alimentation des moyens de chauf- fage (10) pendant une durée d'interruption Ti et une troisième opération au cours de laquelle, compte tenu de la sélection du niveau de consistance de l'aliment, les moyens de commande (6) alimentent cycliquement les moyens30 de chauffage (10) selon un cycle marche-arrêt d'une durée Tc et dont la période Tf est constante. 2. Procédé de traitement d'un aliment selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que la durée Tv comprend une durée fixe T1 et une durée variable T2. 3. Procédé de traitement d'un aliment selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que la durée fixe T1 présente une va-5 leur choisie aux environs de 30s et la durée variable T2 présente une valeur comprise dans une plage entre 0 et s. 4. Procédé de traitement d'un aliment selon la re- vendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la durée Ti de la deuxième opéra- tion et la durée Tc de la troisième opération présente une durée totale de fonctionnement Td dont la limite su- périeure est sensiblement égale à 5 mn.15 5. Procédé de traitement d'un aliment selon la re- vendication 4, caractérisé en ce qu'à la fin de la durée totale Td, la température à l'intérieur de l'enceinte de grillage (2)20 est inférieure à 100 C. 6. Procédé de traitement d'un aliment selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée d'interruption Ti présente25 une valeur choisie aux environs de 15s. 7. Procédé de traitement d'un aliment selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour un niveau de consistance dé-30 terminé, le cycle marche-arrêt des moyens de chauffage présente, sur la période Tf, un temps de marche TON et un temps d'arrêt TOFF, ce dernier étant sensiblement trois fois supérieur au temps de marche TON. 8. Procédé de traitement d'un aliment selon la re- vendication 7, caractérisé en ce que le temps de marche TON et le temps d'arrêt TOFF sont choisis respectivement de l'ordre de 5s et de l'ordre de 15s.