Brevet FR2813180A1 — publié le 20020301

GRILLE-PAIN A DISPOSITIF DE RETENUE ELECTROMAGNETIQUE. La présente invention concerne un grille-pain comprenant un boîtier renfermant des moyens de chauffage, un chariot porte-pain mobile entre une position d'éjection en laquelle il est rappelé par un moyen élastique et une position. de grillage en laquelle ii est retenu car un dispositif électromagnétique. Ce dernier comprend, d'une part, une pièce ferromagnétique fixée au chariot perte-pain, et d'autre part, un électro-aimant fixé au boîtier. Des moyens de commande agissent sur le circuit d'alimentation de la bobine dudit électroaimant pour retenir le chariot porte-pain pendant l'opération de grillage. Dans les grille-pain de ce type la bobine de l'électroaimant est alimentée en courant pendant l'opération de grillage pour maintenir le chariot portepain en position basse. A la fin de l'opération de grillage, l'alimentation en courant est coupée, et le chariot porte-pain remonte en position d'éjection sous l'action d'un ressort. Ces dispositifs de retenue électromagnétique peuvent présenter des problèmes pour la remontée du chariot porte-pain à la fin de l'opération de grillage. En effet, la pièce ferromagnétique du chariot porte-pain conserve une certaine aimantation lorsque l'on interrompt le courant dans la bobine de l'électroaimant. Cette aimantation, appelée aimantation rémanente, peut être suffisamment importante pour empêcher la remontée du chariot porte-pain à la fin de l'opération de grillage. Pour éviter ce problème, il est connu d'employer des matériaux de grande qualité ferromagnétique qui présentent une faible aimantation rémanente, mais ces matériaux sont plus coûteux. Ce problème est d'autant plus important quand on cherche à obtenir lin @@i spositif de reten_:e électromagnétique de taille réduite. En effet, pour compenser la diminution de la force d'accrochage d'une pièce ferromagnétique de petite dimension on augmente son aimantation, mais cela entraîne une aimantation rémanente plus importante. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et à réaliser un dispositif de retenue électromagnétique peu coûteux et de taille réduite. Selon l'invention les moyens de commande du grillpain sort adaptés à agir sur des moyens à' interruption du circuit d'alimentation de la bobine de manière à appliquer une tension positive aux bornes de la bobine pendant l'opération de grillage, puis une tension négative de valeur absolue inférieure à la fin de l'opération de grillage. Grâce à cette disposition, la bobine de l'électroaimant crée un champ magnétique plus faible mais de sens opposé à celui créé pendant l'opération de grillage. Cela contrecarre l'aimantation rémanente de la pièce ferromagnétique. Ainsi la force d'accrochage de la pièce ferromagnétique est plus faible et on obtient de manière sûre un retour du chariot porte-pain en position d'éjection à la fin de l'opération de grillage. 'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un grille-pain comprenant un dispositif de retenue électromagnétique ; - l a f i g,-ire _' est un schéma d' un premier mode de réa lisatiori d' an c- rcui@= a' iment=utÎon ;_: dispos i f d; e retenue électromagnétique ; - la figure 3 est un schéma d'un second mode de réalisation d'un circuit d'alimentation du dispositif de retenue électromagnétique ; Ccmme recrésent-ë à la f i qure 1, le cri l le-oa,.@n comporte un bo,ltier (1) avec une enceinte de grillage (2) ouverte dans sa partie supérieure pour permettre . l'introduction d un a--vmer.t tel qu une tranche de pain. Cette enceinte de grillage est délimitée dans sa partie inférieure par un chariot porte-pain (4) et latéralement par deux grilles verticales (%) disposées symétriquement par rapport au plan médian vertical du boîtier (1). Le boîtier comporte des moyens de chauffage (3) situés à proximité de l'enceinte de grillage. Ces moyens de chauffage peuvent être réalisés par deux tubes c:r@,auf Tan ts ,à quartz disposés horizontalement l e long des g r i 1 1 e s ( Le chariot porte-pair. (4) comprend une traverse horizontale (8) , prolongée par un entraîneur (11) et une poignée (6) sortant du boîtier (1) par une ouverture verticale (9). Le chariot porte-pain est monté mobile verticalement entre une position haute dite d'éjection et une position basse, dite de grillage, correspondant à la situation de la figure 1. Le mouvement vertical du chariot (4) peut être guidé par une glissière (10). Un moyen de rappel élastique (5), tel qu'un ressort, maintient le chariot porte-pain (4) en position d'éjectIon et permet à un utilisateur d'abaisser le chariot en position de grillage en exerçant une pression sur la poignée (6). En position de grillage le chariot (4) est retenu par un dispositif électromagnétique (14) qui comprend, d'une part, une pièce ferromagnétique (15) fixée au chariot porte-pain, et d'autre part, un électroaimant (16) fé au boîtier (1) ;:u grille-pain. :'et électroaimant (16) comporte de manière bien connue, une bobine électrique (17) reliée à un circuit d'alimentation et un noyau ferromagnétique (18) qui permet d'intensifier le champ magnétique créé par la bobJir,e ;ï7). Le boîtier comporte des moyens de commande agissent sur les moverns de chauffage (3) et sûr '-e circuit d'alimentation de la bobine (,-7) pour retenir le chariot porte-pain (4) pendant l'opération de grillage. Les moyens de commande et 'Le circuit d'alimentation de la bobine sont réalisés sur un circûit imprimé (î3) monté sur pan support (12) à proximité de l'électroaimant (16). Un contacteur de fin de course (19) est relié aux moyens de commande pour détecter l'abaissement du chariot porte-pain (4) en position de grillage. Les moyens de commande comprennent des moyens permettant de déterminer la fin de l'opération de grillage. Il peut s'agir d'un compteur de temps ou d'un capteur relatif à l'état de brunissement du pain. Selon l'invention les moyens de commande agissent sur des moyens d'interruption du circuit d'alimentation de la bobine (17) de manière à appliquer une tension positive aux bornes de la bobine pendant l'opération de grillage, puis une tension négative de valeur absolue inférieure à ia fin de l'opération de grillage. De manière préférentielle la tension d'alimentation de la bobine pendant l'opération de grillage est comprise entre 12V et 15V, puis entre -0,8V et -0,5V à la fin de l'opération de grillage. Ainsi l'électroaimant (16) crée à la fin de l'opération de grillage un champs magnétique de direction inversée et d'intensité plus faible qui diminue l'aimantation rémanente de la pièce ferromagnétique (15) fixée au chariot porte-pain (4). Grâce à cette disposition on peut utiliser une pièce ferromagnétique de @;ual i té infér-e@ure, par evemnle on peut u-il i sen une tôle de qualité ferromagnétique V600-65A au lieu de V350-50A. Cette disposition permet aussi d'utiliser une pièce ferromagnétique de petites dimensions. Avec une pièce ferromagnéticue d'une surface de 64 mm2, l'aimantation rémanente peut exercer un force d'accrochage de 500g ,qui empêche le retour du char-ot porte-pain. L'1nve:@ion permet de limiter cette force d'accrochage à environ 50g. La f-gure 2 rebrésente une premier mode de ré alisa_ic::, se'!on l'-n;enti^n, circuit d'alim.enta-ion de la bobine (17) représentée schématiquement par la référence (L). Ce circuit comprend une borne d'alimentation en courant continu (20), un premier moyen d'interruption (Il) entre la borne d'alimentation (20) et l'entrée (21) de la bob- 1--e 1,L) , un sec on: moyen d' _n ter ruptlon (I,2) @@t@c 1 ' entr2 (21,1 ae la b,bl,-#e et l#-1 masse (23), âne première résistance (R1) entre la borne d' alimentat,lon (20) et la sotie (22) de la bobine, une seconde résistance (R2), inférieure à la première résistance (R1), entre la sortie (22) de la bobine et la masse (23). Les moyens de commandes sont adaptés à maintenir le premier moyen d'interruption (Il) fermé et le second moyen. d'interruption (I2) ouvert pendant l'opération de grillage. P. la fin de l'cpératicn de grillage les moyens de commande sont adaptés à ouvrir le premier moyen d'interruption (I1) et à fermer 1e second moyen d'interruption. (i2). L'alimentation en courant continu (20) est obtenue à partir du courant alternatif du secteur à l'aide d'un. ci-spcsit-f transformateur et redresseur, sa tension est de l'ordre de 15V. Les résistances (R1 et R2) sont calculées de manière à obtenir une tension UL entre l'entrée (21) et la sortie (22) de la bob,ne (L) de l'ordre de 12V pendanl'##r#éra#ion Cie g#-i11a@;e, puis @.;^:e te:zs_@n U= de lC',re de -0,5V à la fin de l'opération de grillage. Cela implique que la valeur de ia première résistance (Rî) es@ très supérieure à celle de 1a seconde résistance (R2). Les moyens d'interruption (I1,!2) sont réalisés ... l'aide de transistors à effet de champ (FE T) dort les portes (24,25) sont reliées au:-# moyens de commande. fermer un moyen d' interruotion @1, 12! @.insi réal isé, les .i,@o,,iens de commande envoient un courant de faible intensité à la porte (24,25) du transistor à effet o:e champ. Nous allons maintenant décrire le déroulement d'un cycle de grillage. L'utilisateur abaisse 1e chariot porte-pain (4) en position de grillage, le contacteur de fin de course (1y,` r ai-z. moyens oie (#. ,v ..,,,,,,ande de détecte_ le r e début de l'opération de gril@@age. ?es moyens de commande ferment alors le premier moyen d'interruption (Il) et ouvrent 1e second (!2). Le courant circule de la borne d'alimentation en courant continu (20) vers l'entrée (21) de 1a bobine et traverse la seconde résistance (P,2) pour rejoindre la masse (23). La tension UL aux bornes de la bobine de l'électroaimant est de 12v. La pièce ferromagnétique (15) est aimantée par l'électroaimant (16) et maintient le chariot porte-pain (4) en position de grillage. La durée de l'opération de grillage est déterminée par les moyens de commande à l'aide d'un compteur de temps ou d'un capteur de brunissage. A la fin de l'opération de grillage les moyens de commande ouvrent le premier moyen d'interruption (Il) et ferment le second (I2). Le courant passe à travers la première résistance (RI) jusqu'à la sortie (22) de la bobine, d'où il circule en parallèle à travers la bobine (L) et la seconde résistance (R2). La tension UL entre l'entrée et la sortie de la bobine es-- de -0,5 V. Le champ magnét i e crée p@@ r 1 ' é 1 ect rc@: imam (16) es t inférieur et de sens opposé à celui créé pendant l'opération de grillage et diminue l'aimantation de la pièce ferromagnétique (15). Le chariot porte-pain remonte sous l'effet de traction du moyen de rappel élast,iaue (5). La figUre 3 représente un second mode de réalisation particulièrement avantageux du circuit d'alimentation de la bobine ('_?) représentée schématiquement par la référence (L). On a cardé les mêmes références pour plus de clarté. Ce circuit comprend une borne d'alimentation en courant continu (20), un premier moyen d'interruption (I1) entre la borne d'alimentation (20) et l'entrée (21) de la bobine (L), un second moyen d'interruption (I2) entre l'entrée (21) de la bobine et -.a nasse (23), une première résistance (RI) entre la borne d'alimentation (20) et la sortie (22) de la bobine, une diode (D2) laissant passer le courant de la sortie (22) de la bobine vers la masse (23). Les moyens de commandes sont adaptés à maintenir le premier moyen à'interruption (il) fermé et le second moyen d'interruption (I2) ouvert pendant l'opération de grillage. A la fin de l'opération. de grillage les moyens de commande sont adaptés à ouvrir le premier moyen d'interruption (Il) et à fermer le second moyen. d' interruption (I2) . L'alimentaten courant continu (20) et les moyens d' interruption (Il, I2) sont iden.;@aues à ceux du premier mode de réalisation. Pour la diode (D2) on choisi une diode avec une tension de conduction comprise entre 0,5 V et 0,8V, par exemple une diode à jonction au silicium qui a une tension de conduction de 0,6V. La valeur de la première résistance (RI) est calwulée de ma niëre à limiter l' intc:is,ité du courant i traverse la diode (D2) à 1a fit: de l'opération de grillage. La tensi on de conduction aux bornes de la dicde ( D`?) est à peu près cors ta-te quelque soit le courant au i la traverse. Cette tens@-on de conduct-on correspond à celle appliquée à la bobine quand 1e premier moyen d'. interruption (Il) est ouvert et ,le second (I"?) est fermé. Donc pour obtenir une tension C;, comprise entre - 0,5V et -0,8V il suffit de choisir une diode dont tensior: de conduction est comprise encre ces 0,5`J et 0,8'1. Grâce a ce montage l a tension '-L est Obtenue manière directe et sure. De plus 1 a tension LL est Dus grande pendant l'opération de grillage, 1^,4V au lieu de 12V, ce qui augmente la force d'accrochage de la pièce rerr,OT;;a"nOtiqlle Le déroulement de l'opérat-on de grillage est analogue à celui précédemment dècr,it. L'invention, selon: les deux modes de réalisation décrits, permet de garantir une remontée du chariot porte-pain, même en employant une pièce ferromagnétique de qualité ordinaire et de petite dimension. REVENDICATIONS 1. 1-rille-pain comprenant un boîtier (1) renfermant des moyens de chauffage (3), u1; chariot porte-pain (4) mobile entre une position d'élection en laquelle i1 es- rappelé par un moyen élastique (5) et une pcsition de grillage en laquelle il est retenu par un dispcsitif électromagnétique (14), @ed=- dispos ir lf clecrromagnétiaue comprenant, d'une part, une pièce ferromagnétique (15) fixé au chariot porte-pain (4), et d'autre part, un électroaimant (16) fixé au boîtier, ainsi que des moyens de commande agissant sur le circuid'alimentation de 1a bobine (17) dudit électroaimant, caractérisé en ce que les moyens de commande sont adaptés à agir sur des moyens d'interruption (11,T_2) du circu---- ,-il alimentation de la bobine (17) de manière à appliquer une tension positive aux bornes de la bobine pendant ^'.e _' cpe@at _en de __11 age puis une tension. négative valeur absolue ,inférieure à la fin de l'opération de grillage. 2. Grille-pain se'-on la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation de la bobine comprend un premier moyen d'interruption (Il) agencé entre une borne d'alimentation en courant continu (20) et l'entrée (21) de la bobine (17), un second moyen d'interruption (I2) entre l'entrée (21) de la bobine et la masse (23), une première résistance (R1) entre 1a borne d'alimentation en courant continu (20) et la sortie (22) de la bobine, une seconde résistance (R2) entre la sortie (22) de la bobine et la masse (23), tandis que les moyens de commandes sont adaptés à maintenir le premier moyen d'interruption (Il) fermé et le second moyen d'interruption (12) ouvert pendant l'opération. de grillage, puis à ouvrir 1e premier moyen d'interruption (I1) et fermer le second moyen d'interruption (I2) à la fin de l'opération de grillage. 3. Grille-pain selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension UL appliquée au bornes de la bobine (L) est d'environ 12 V pendant l'opération de grillage, puis d'environ -0,5 V à la fin de l'opération de grillage. 4. Grille-pain selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la valeur de la première résistance (R1) est très supérieure à celle de la seconde résistance (R2). 5. Grille-pain selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation de la bobine (L) comprend un premier moyen d'interruption (I1) entre une borne d'alimentation en courant continu (20) et l'entrée (21) de la bobine (17), un second moyen d'interruption (I2) entre l'entrée (21) de la bobine et la masse (23), une résistance (R1) entre la borne d'alimentation en courant continu (20) et la sortie (22) de la bobine, une diode (D2) laissant passer le courant de la sortie (22) de la bobine vers la masse (23), tandis que les moyens de commandes sont adaptés à maintenir le premier moyen d'interruption (I1) fermé et le second moyen d'interruption (I2) ouvert pendant l'opération de grillage, puis à ouvrir le premier moyen d'interruption (I1) et fermer le second moyen d'interruption (I2) à la fin de l'opération de grillage. 6. Grille-pain selon la revendication 5, caractérisé en ce que la diode (D2) à une tension de conduction de 0,6 V. 7. Grille-pain l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'interruption (11,I2) du circuit d'aiimentation de '.a Cor'ine sont _@ aisés l'aide de transistors à effet de champs dont les portes (24,25) sont reliées au:; moyens de commande.