Brevet FR2766079A1 — publié le 19990122

! GRILLE-PAIN ELECTRIQUE La présente invention se rapporte aux grille-pain électriques comprenant, dans un boîtier, une enceinte de grillage équipée de moyens de chauffage à rayonnement in- frarouge situés de part et d'autre d'un support d'un corps à griller, un capteur infrarouge dont l'angle de visée est orienté vers l'un desdits moyens de chauffage, et un dispositif de commande de l'alimentation électrique des moyens de chauffage qui est subordonné à un disposi- tif de mesure du rayonnement reçu par le capteur, qui est destiné à déterminer la température du corps à griller introduit dans l'enceinte, et qui comporte un moyen de traitement du signal émis par le capteur, un moyen compa- rateur d'un signal (S) sortant du moyen de traitement avec un signal (N) émis par un moyen de réglage du niveau de grillage. Dans les grille-pain de ce type, le dispositif de mesure ainsi que le capteur doivent rester fiables pen- dant des années quelles que soient les conditions d'utilisation. Dans le cas o le corps à griller, par exemple une tranche de pain, est correctement placé entre le moyen de chauffage et le capteur, le dispositif de me- sure assure un cycle de grillage normal et permet d'obtenir le brunissement sélectionné par l'utilisateur. Par contre, en cas de mauvais positionnement du corps à griller, et voire même l'oubli d'insertion de ce corps dans l'enceinte de grillage, le capteur reçoit directe- ment le rayonnement émis par l'un desdits moyens de chauffage et se trouve donc aveuglé. Cet intense rayonne- ment, non seulement, est néfaste aux composants électro- niques du capteur, mais nuit aussi gravement au disposi- tif de mesure si aucune action d'interruption du rayonne- ment n'est prise dans un temps assez court. Pour palier ces défauts, on a proposé soit de pla- cer des volets mobiles devant le capteur, soit d'augmenter la sensibilité du dispositif de mesure de ma- nière à obtenir l'arrêt instantané du dispositif de com- mande de l'alimentation en cas d'aveuglement du capteur. La première solution est trop coûteuse et difficile à mettre en oeuvre. Quant à la seconde solution, elle in- duit en erreur l'utilisateur qui croit, quand le corps à griller est mal placé, que le grille-pain ne fonctionne pas du fait que l'arrêt de l'alimentation et la mise en marche du grille-pain sont consécutifs lors de cycles de grillage en continu. L'invention à pour but de remédier à ces inconvé- nients tout en procurant une sécurité d'utilisation de ce type de grille-pain. Selon l'invention, le dispositif de mesure com- prend, entre le moyen de traitement et le moyen compara- teur, un moyen de dérivation du signal (S) dont la com- mande est pilotée par un moyen de temporisation à durée courte qui rétablit à la fin de ladite durée le passage du signal (S) vers le moyen comparateur. Ainsi, en l'absence ou en cas de mauvais position- nement du corps à griller, le dispositif de mesure coupe rapidement le moyen de chauffage mais avec un léger re- tard dû à l'écoulement de la durée du moyen de temporisa- tion assurant ainsi le protection du capteur et du dispo- sitif de mesure et empêchant, dans la seconde hypothèse, un mauvais grillage du fait que le capteur ne mesure que 3 peu de rayonnement réfléchi mais plutôt le rayonnement direct. En outre, après ce délai, l'attention de l'utilisateur est attirée par l'interruption du moyen de chauffage et peut réagir immédiatement, soit pour mettre5 une tranche de pain dans la cavité, soit pour positionner correctement cette tranche de pain pour obtenir un fonc- tionnement normal. 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- nexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un grillepain comportant un capteur et un dispositif de mesure selon l'invention; la figure 2 représente un schéma bloc du capteur et du dispositif de mesure selon l'invention; - la figure 3 est un schéma électronique d'un mode de réalisation de l'invention. Comme représenté à la figure 1, le grille-pain com- porte un boîtier 1, une enceinte de grillage 2 équipée de moyens de chauffage 3 à rayonnement infrarouge, situés de part et d'autre d'un support 4 d'un corps à griller 5 et constitués respectivement par exemple par un tube à quartz comportant un fil résistif. Ces tubes sont agencés de façon symétrique par rapport au support 4 qui est, dans le cas présent, un chariot porte-aliment monté mo- bile verticalement de façon connue en soi dans l'enceinte de grillage. Entre le boîtier 1 et l'enceinte 2 est agencé un capteur infrarouge 6 dont l'angle de visée schématisé par des traits interrompus est orienté vers l'un desdits 4 moyens de chauffage 3, c'est-à-dire vers l'un opposé des tubes quartz. Dans l'exemple de réalisation, le capteur 6 est du type thermopile et est monté sur un support 7, à distance de la paroi de l'enceinte; sa partie sensible5 étant située en regard d'un trou 8 pratiqué dans ladite paroi de l'enceinte. Ainsi, le capteur peut recevoir le rayonnement réfléchi du tube quartz émanant du corps à griller. Le grille-pain comporte de façon connue en soi un dispositif de commande de l'alimentation électrique des moyens de chauffage qui est subordonné à un dispositif de mesure 10 du rayonnement reçu par le capteur 2 et destiné à déterminer la température du corps à griller introduit dans l'enceinte. Le dispositif de mesure comporte également un moyen 12 de traitement du signal émis par le capteur, et un moyen comparateur 13 d'un signal (S) sortant du moyen 12 de traitement avec un signal (N) émis par un moyen 14 de réglage manuel du niveau de grillage. Selon l'invention, le dispositif de mesure 10 com- prend, entre le moyen de traitement 12 et le moyen compa- rateur 13, un moyen 16 de dérivation du signal (S) dont la commande est pilotée par un moyen de temporisation 18 à durée fixée courte qui rétablit, à la fin de ladite du- rée, le passage du signal (S) vers le moyen comparateur 13. En outre, pour tenir compte de l'état d'utilisation du grille-pain, soit un premier état correspondant à une première utilisation et donc un démarrage à température ambiante, soit un second état correspondant à des cycles successifs de grillage à température intermédiaire d'enceinte située aux environs de 90 C, l'invention pré- voit que le moyen de temporisation 18 ait deux valeurs de durée courte, fonctions de l'état d'utilisation du grille-pain. Ainsi, dans le premier état, la valeur de la durée de temporisation est fixée dans une plage de 10 à 12 secondes, tandis que dans le second état, cette valeur est de l'ordre de 3 secondes. Grâce à l'invention, dans son premier état de dé- marrage à froid, et dans le cas o, par exemple le tran- che de pain n'est pas située en regard du capteur 6, le moyen de temporisation 18 ne rétablira le passage du si- gnal (S) vers le moyen comparateur 13 qu'à la fin de l'écoulement des 10 à 12 secondes, lequel comparateur re- cevant le signal (S) supérieur au signal (N) du niveau de grillage, permettra au dispositif de commande de l'alimentation d'arrêter immédiatement l'alimentation des moyens de chauffage 3. L'invention est particulièrement intéressante dans le cas o le grillepain est en son second état car, au lieu que le comparateur 13 n'intervienne immédiatement sur le dispositif de commande pour arrêter l'alimentation des moyens de chauffage, le moyen de temporisation 18 in- troduit un retard de 3 secondes, retard qui notifie à l'utilisateur que son grille-pain n'est pas en panne et qui lui permet donc de remédier au défaut de mise en place du corps à griller. A titre d'exemple et en se référant à la figure 3 dans laquelle on a gardé les mêmes références pour dési- gner les mêmes moyens de l'invention, le schéma électro- nique d'application comprend un capteur infrarouge 6 re- lié à un moyen 12 de traitement du signal comprenant un amplificateur opérationnel 20 dont la sortie est reliée à une résistance 21. La sortie 22 de cette résistance est liée, d'une part, à une branche conduisant à un moyen comparateur 13, et d'autre part, au moyen de dérivation 16 constitué d'une diode 23 et d'un amplificateur opéra- tionnel du type LM 324 dont un étage est monté en compa- rateur 24 dont les deux sorties a, b sont liées respecti- vement à une tension de référence (VREF) et à une branche comportant le moyen de temporisation 18 constitué par un condensateur 25 et une résistance de charge 26 connectée à une tension d'alimentation VCC. Le moyen comparateur 13 est constitué par un étage de l'amplificateur opération- nel LM 324 et dont la sortie C est reliée à un dispositif de commande de l'alimentation électrique. Dans cette réa- lisation, ce dispositif comprend de façon connue en soi un électro-aimant 27 qui est destiné à relâcher le sup- port 4 et à ouvrir des contacts d'alimentation (non re- présentés) en fin de cycle de grillage, l'alimentation de cet électro-aimant étant pilotée par le comparateur 13. On expliquera le fonctionnement du circuit décrit ci-dessus pour le cas o le grille-pain est en son second état, c'est-à-dire présentement à une température inter- médiaire d'enceinte à 90 C et à une température d'un tube à quartz voisine de 600 C, et que le corps à griller (tranche de pain) est mal positionné ou absent de l'enceinte de grillage. Par conséquent, dès la mise en marche du grille-pain pour un nouveau cycle de grillage, le capteur 6 reçoit le maximum de rayonnement du tube quartz et le signal (S) en sortie de l'amplificateur 20 est dérivé par la diode 23 sur l'étage comparateur 24. Le condensateur 25 se trouve chargé à la tension VCC dans la durée de 3 secondes puisqu'il était déjà à VCC/2 après sa décharge précédente. L'étage comparateur ne provoque plus ainsi de court- circuit et rétablit le passage du signal (S) vers l'entrée positive du moyen comparateur 13. La sortie C de ce comparateur se trouve alors au même poten- tiel VCC que celui de l'électro-aimant. De ce fait, l'électro-aimant n'est plus alimenté et relâche le sup- port 4 en coupant simultanément l'alimentation électrique des tubes à quartz. REVENDICATIONS 1.Grille-pain électrique comprenant, dans un boîtier (1), une enceinte de grillage (2) équipée de moyens de chauf- fage (3) à rayonnement infrarouge situés de part et d'autre d'un support (4) d'un corps à griller, un capteur infrarouge (6) dont l'angle de visée est orienté vers l'un desdits moyens de chauffage, et un dispositif de commande de l'alimentation électrique des moyens de chauffage qui est subordonné à un dispositif de mesure (10) du rayonnement reçu par le capteur, qui est destiné à déterminer la température du corps à griller introduit dans l'enceinte, et qui comporte un moyen (12) de traite- ment du signal émis par le capteur, un moyen comparateur (13) d'un signal (S) sortant du moyen de traitement (12) avec un signal (N) émis par un moyen de réglage (14) du niveau de grillage, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (10) com- prend, entre le moyen de traitement (12) et le moyen com- parateur (13), un moyen (16) de dérivation du signal (S) dont la commande est pilotée par un moyen de temporisa- tion (18) à durée courte qui rétablit à la fin de ladite durée le passage du signal (S) vers le moyen comparateur (13). 2. Grille-pain selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur est du type à thermo- pile. 3. Grille-pain selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de temporisation (18) a deux valeurs de durée courte fonctions de l'état d'utilisation du grille-pain. 4. Grille-pain selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans un premier état d'utilisation, la valeur de la durée de temporisation est fixée dans une plage de 10 à 12 secondes, tandis que, dans un second état correspondant à des cycles successifs de grillage, la valeur de la durée de temporisation est de l'ordre de 3 secondes. 5. Grille-pain selon l'une des quelconques revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (12) de traitement du si- gnal comprend un amplificateur opérationnel (20) dont la sortie est reliée à une résistance (21) liée, d'une part, à une branche conduisant au moyen comparateur (13), et d'autre part, au moyen de dérivation (16) constitué d'une diode (23) et d'un amplificateur opérationnel dont un étage (24) est monté en comparateur et relié au moyen de temporisation (18), ledit moyen comparateur (13) étant également formé par un étage dudit amplificateur opéra- tionnel et dont la sortie (C) est reliée au dispositif de commande de l'alimentation électrique comprenant un élec- tro-aimant destiné notamment à ouvrir des contacts d'alimentation.