Brevet FR2826712A1 — publié le 20030103

FOUR MENAGER COMPRENANT UN DISPOSITIF DE PESEE La présente invention, concerne un four ménager comprenant un boîtier muni de pieds et dans lequel sont montés une enceinte de cuisson et des moyens de chauffage commandés par des moyens de programmation de l'opération de cuisson. L'invention concerne notamment, mais non exclusivement, un four du type four à micro-ondes dont l'enceinte de cuisson comprend un plateau tournant entraîné en rotation par un moteur électrique pendant l'opération de cuisson. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de pesée des aliments intégré au four. Des dispositifs de pesée des aliments placés dans un four à micro-ondes ont déjà été proposés. Ces dispositifs utilisent un capteur de poids placé sous la sole de l'enceinte de cuisson et généralement lié à l'axe d'entraînement du plateau tournant. Cette disposition présente des inconvénients. Le mécanisme d'entraînement du plateau tournant devient plus complexe et l'espace entre la sole et le fond du four doit être plus important pour loger le dispositif de pesée. De plus, le dispositif de pesée disposé à proximité de la paroi de l'enceinte de cuisson doit être suffisamment résistant à la chaleur, surtout dans le cas de fours combinés comprenant des résistances chauffantes en plus des moyens de chauffage par micro-ondes. Enfin, ces dispositifs ne permettent pas de peser des aliments placés sur une grille de cuisson disposée sur des rainures horizontales pratiquées dans les parois verticales de l'enceinte. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de pesée pour un four de cuisson ne présentant pas ces inconvénients et particulièrement pratique d'utilisation. Un but supplémentaire de l'invention est d'obtenir un retour du plateau tournant dans sa position de départ après une opération de cuisson, en utilisant des éléments du dispositif de pesée. Selon l'invention, le four comprend des capteurs agencés dans chacun des pieds du boîtier et adaptés à délivrer respectivement un signal électrique représentatif du poids supporté par chaque pied, des moyens de détermination du poids total à partir des signaux reçus des capteurs, des moyens de calcul du poids de l'aliment à partir du poids total, ainsi que des moyens susceptibles de transmettre le poids de l'aliment à un afficheur et/ou aux moyens de programmation. Grâce à cette disposition, les capteurs ne sont plus disposés à proximité de l'enceinte de cuisson ce qui élimine les problèmes de place dans le boîtier et de résistance à la chaleur des capteurs. Ce dispositif de pesée peut facilement être intégré dans un four sans avoir à modifier sa structure. On peut employer des capteurs de type courant et peu onéreux comme des jauges de contrainte agencées sur un barreau déformable. De plus, ce dispositif permet de peser des aliments placés dans l'enceinte de cuisson, mais il permet aussi de peser des aliments placés sur la face supérieure du boîtier. Ceci rend son utilisation aussi pratique qu'une balance de cuisine. Pour un four ménager du type four à micro-ondes dont l'enceinte de cuisson comprend un plateau tournant entraîné en rotation par un moteur électrique pendant l'opération de cuisson et selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le four comprend des moyens de commande du moteur reliés aux moyens de programmation du four et à au moins l'un des capteurs. Ces moyens de commande comportent des moyens de mémorisation aptes à mémoriser l'indication de poids délivrée par le capteur avant la mise rotation du plateau et sont aptes à arrêter la en rotation du plateau, après le temps de cuisson programmé, quand l'indication de poids délivrée par ledit capteur correspond à l'indication mémorisée. Ainsi, si l'utilisateur place un récipient sur le bord du plateau à proximité de la porte de l'enceinte de cuisson, les moyens de commande du plateau seront aptes à arrêter le plateau dans sa position de départ grâce à l'indication de poids délivrée par le capteur. D'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 de face d'un four comprenant un dispositif de pesée suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue détaillée en coupe verticale d'un pied du four représenté à la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation schématique des différents éléments mis en oeuvre pour réaliser l'invention. A la figure 1, on a représenté un four ménager comprenant un boîtier 1 muni de pieds 2 et dans lequel sont montés une enceinte de cuisson 3 et des moyens de chauffage (4,5) commandés par des moyens de programmation 6 de l'opération de cuisson. Le four représenté est muni de quatre pieds, mais il pourrait n'avoir que trois pieds tout en conservant une bonne stabilité. Les moyens de chauffage comprennent une résistance électrique chauffante 4 et un générateur de micro-ondes 5 de type magnétron dont l'énergie est délivrée dans l'enceinte 3 grâce à un guide d'ondes 7. Mais l'invention est applicable à un four ne comprenant qu'un seul de ces moyens de chauffage. Bien entendu le four est muni d'une porte, non représentée, permettant d'introduire les aliments dans l'enceinte de cuisson 3. Seuls les charnières (8,9) et l'orifice de verrouillage 10 du crochet de la porte sont visibles sur la figure 1. Les moyens de programmation 6 permettent de commander les paramètres de fonctionnement du four, comme la durée et la puissance de fonctionnement des moyens de chauffages (4,5). Ces paramètres peuvent être choisis par l'utilisateur en positionnant les boutons de commandes (11,12) en regard des pictogrammes correspondants. Mais comme décrit ci-après, les paramètres de cuisson peuvent être déterminés autrement. La touche 13 permet de démarrer une opération de cuisson. Selon l'invention, le four comprend des capteurs 15 agencés dans chacun des pieds 2 du boîtier 1 et adaptés à délivrer respectivement un signal électrique représentatif du poids supporté par chaque pied 2, des moyens 16 de détermination du poids total à partir des signaux reçus des capteurs 15, des moyens de calcul 17 du poids de l'aliment à partir du poids total, ainsi que des moyens 18 susceptibles de transmettre le poids de l'aliment à un afficheur 19 et/ou aux moyens de programmation 6. Pour les capteurs 15 on peut utiliser différents types de capteurs de poids connus, mais de manière préférentielle on utilise des capteurs de poids, tels que représentés à la figure 2, comprenant une jauge de contrainte 21 agencée sur barreau déformable 22 dont une extrémité 23 est solidaire du boîtier 1 du four et dont l'autre extrémité 24 est solidaire de la partie inférieure 25 du pied 2 dans lequel est agencé le capteur 15. Pour faciliter le montage, le barreau déformable est solidaire du boîtier grâce une plaque intermédiaire 26. Ce type de capteur donne des indications fiables sur une plage de poids importante et il est peu sensible aux perturbations électromagnétiques. Le pied 2 et le capteur 15 sont agencés dans un capot de protection 27 en forme de cloche laissant dépasser la partie inférieure 25 du pied. Comme cela apparaît mieux à la figure 3, les capteurs 15 délivrent un signal représentatif du poids supporté par chacun des pieds 2 aux moyens de détermination du poids total 16. Dans le mode de réalisation décrit les moyens de détermination du poids total 16 effectuent une sommation des signaux reçus grâce à un circuit électrique reliant les jauges de contrainte 21 sous forme d'un pont de Wheastone qui fournit une tension proportionnelle au poids total. Les moyens de détermination du poids total 16 effectuent ensuite un traitement du signal avant de le transmettre aux moyens de calcul 17 du poids de l'aliment. Par exemple, ce traitement consiste à amplifier la tension fournie par le pont de Wheastone, puis à transformer cette tension par un circuit convertisseur tension/fréquence. Mais bien entendu, il est possible d'effectuer d'abord un traitement des signaux reçu des capteurs, par exemple une conversion analogique/digitale, puis une sommation de ces signaux pour obtenir le poids total supporté par les pieds du four. Les moyens de calcul du poids de l'aliment 17 doivent être aptes à calculer le poids de l'aliment à partir du poids total supporté par les pieds du four. Pour cela, les moyens de calcul 17 peuvent comporter une mémoire permanente dans laquelle est inscrit, lors de sa fabrication, le poids du four à vide et retrancher cette valeur mémorisée au poids total du four. Cette solution n'est pas entièrement satisfaisante. D'une part il peut y avoir des variations de poids d'un appareil à l'autre et des variations dans les signaux délivrés par les capteurs de poids qui pourraient entraîner le calcul d'un poids non nul quand le four est vide. D'autre part, cette solution ne permet pas de tenir compte du poids du plat contenant l'aliment ou d'un éventuel objet placé sur la face supérieure 28 du boîtier du four. De manière avantageuse, les moyens de calcul du poids de l'aliment 17 comportent donc des moyens de tarage 30 susceptibles d'être mis en oeuvre lors de l'actionnement d'une touche de tarage 31. Grâce à cette disposition, l'utilisateur, après avoir placé le plat vide, peut actionner la touche de tarage pour mettre à zéro le calcul du poids de l'aliment. Cette opération de tarage est facilement contrôlée grâce à l'afficheur 19 qui indique continuellement le poids de l'aliment pesé par le four. Quand l'utilisateur place ensuite l'aliment et le plat, le poids calculé correspond exactement au poids net de l'aliment. Il est important de noter que, grâce à la disposition des capteurs selon l'invention, il n'est pas nécessaire de systématiquement placer les aliments dans l'enceinte de cuisson, les opérations de tarage et de pesée peuvent être effectuées en plaçant simplement les aliments sur la face supérieure 28 du boîtier. Ceci permet même d'utiliser le four comme une balance ménagère traditionnelle. Le poids de l'aliment ainsi calculé peut être transmis aux moyens de programmation 6 de l'opération de cuisson. Selon l'invention, les moyens de programmation 6 sont aptes à déterminer les paramètres de cuisson en fonction du poids de l'aliment et d'au moins un paramètre lié à la nature de l'aliment. Ce dernier paramètre est sélectionné par l'utilisateur à l'aide du bouton 12 qui dans le mode de réalisation représenté permet de sélectionner un aliment, soit de type poisson, soit de type rôti de viande, soit de type pizza. Bien entendu cette liste peut être plus étendue et il est possible de multiplier le nombre de paramètre, notamment pour tenir compte du type de cuisson à réaliser (décongélation ou réchauffage) ou du résultat désiré (saignant ou à point). Les moyens de programmation sont aptes à partir de ces paramètres et d'algorithmes mémorisés de commander le temps et la puissance de fonctionnement des différents moyens de chauffage (4,5). Cette disposition simplifie l'utilisation du four et assure à l'utilisateur un résultat optimal. Dans le même but de simplifier la tâche de l'utilisateur, les moyens de calcul 17 du poids de l'aliment comportent, outre les moyens de tarage 30, des moyens de soustraction 32 du poids d'un récipient comprenant des moyens de mémorisation associant pour différents types de récipients un poids caractéristique et des moyens de sélection 11 d'un type de récipient, lesdits moyens de soustraction 32 du poids d'un récipient étant aptes à retrancher au poids calculé le poids caractéristique du type de récipient sélectionné. Ainsi, l'utilisateur n'est plus obliger de placer à chaque utilisation le récipient vide dans le four pour effectuer la tare. Il suffit, après avoir placer l'aliment dans son plat, de positionner le bouton de sélection 11 en regard du type de récipient utilisé, les moyens de soustraction 32 retranchant alors le poids pré-mémorisé correspondant. Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de sélection 11 permettent de choisir un récipient, soit de type tasse, soit de type assiette, soit de type plat. Le poids caractéristique de chacun de ces types de récipients peut être inscrit de manière définitive dans les moyens de mémorisation lors de la fabrication du four. Mais, afin que les poids caractéristiques correspondent exactement au poids des récipients couramment employés par l'utilisateur, les moyens de soustraction 32 du poids d'un récipient comportent des moyens d'enregistrement du poids caractéristique d'un type de récipient permettant, lors de l'activation d'une touche de mémorisation 33, d'attribuer au type de récipient sélectionné le poids calculé avant soustraction. Ainsi on limite le nombre d'opérations de tarage du dispositif de pesée tout en conservant une mesure précise du poids de l'aliment. Selon un autre mode de réalisation, les moyens de soustraction 32 du poids d'un récipient comprennent un algorithme apte à déterminer une valeur représentative du poids du récipient à partir du poids calculé par les moyens de tarage et à retrancher de ce poids calculé ladite valeur représentative du poids du récipient. Cet algorithme peut être réalisé de différentes manières. Par exemple, si l'on considère que le poids du récipient est proportionnel au poids de l'ensemble aliment plus récipient, l'algorithme peut consister à retrancher une fraction du poids calculé. On peut aussi considérer que si le poids calculé est compris dans une certaine plage de valeurs, on utilise un certain type de récipient ayant un certain poids caractéristique. Ce mode de soustraction du poids d'un récipient est particulièrement pratique car il ne nécessite aucune intervention de l'utilisateur. Etant donné l'approximation qui est faite sur le poids du récipient, le poids calculé de l'aliment peut être légèrement différent du poids réel, mais l'expérience montre que cette valeur est suffisamment proche du poids réel pour que les moyens de programmation déterminent des paramètres de cuisson donnant un résultat tout à fait satisfaisant. Les moyens de calcul 17 du poids de l'aliment comprenant à la fois les moyens de tarage 30 et les moyens de soustraction 32 du poids d'un récipient, ainsi que les moyens de transmission 18 du poids calculé et les moyens de programmation 6 du four peuvent être réalisés par un seul microcontrôleur programmable de type 8 ou 16 bits. Dans le cas d'un four ménager du type four à microondes dont l'enceinte de cuisson 3 comprend un plateau tournant 36 entraîné en rotation par un moteur électrique 37 pendant l'opération de cuisson, et selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ledit four comprend des moyens de commande 38 du moteur 37 reliés aux moyens de programmation 6 de l'opération de cuisson et à au moins l'un des capteurs 15. Ces moyens de commande 38 comportent des moyens de mémorisation aptes à mémoriser l'indication de poids délivrée par le capteur 15 avant la mise rotation du plateau 36, et aptes à arrêter la rotation du plateau 36, après le temps de cuisson programmé, quand l'indication de poids délivrée par ledit capteur 15 correspond à l'indication mémorisée. Ainsi, si l'utilisateur place un récipient sur le bord du plateau tournant à proximité de la porte de l'enceinte, les moyens de commande 38 seront aptes à arrêter, après la cuisson, la rotation du plateau en sa position de départ initial, grâce à l'indication de poids délivrée par le capteur 15. En effet un plat posé de manière excentrée sur le plateau tournant entraîne une variation du poids supporté par les différents pieds au cours de la rotation du plateau. Toutefois, il est possible qu'un pied supporte le même poids pour deux positions différentes du plateau, ce qui risque de causer l'arrêt du plateau dans une position différente de la position de départ. Afin de palier cet inconvénient, les moyens de commande 38 peuvent mémoriser les indications de poids délivrées par deux capteurs 15. Mais de manière plus avantageuse, les moyens de mémorisation des moyens de commande 38 mémorisent, en plus de l'indication de poids délivrée par l'un des capteurs 15 avant la mise rotation du plateau 36, le taux de variation de cette indication de poids lors du début de la mise en rotation du plateau 36, les moyens de commandes 38 du moteur 37 étant aptes à arrêter la rotation du plateau 36 quand le capteur délivre à la fois une indication de poids et un taux de variation de cette indication correspondant à l'indication et au taux mémorisés. Dans certains cas le poids de l'aliment diminue au cours de l'opération de cuisson. L'indication de poids délivrée par un capteur 15 en fin de cuisson ne sera alors jamais égale à celle délivrée au début de la cuisson. Il est donc avantageux que les moyens de commande 38 du moteur 37 comprennent des moyens aptes à prendre en compte la variation du poids total supporté par les pieds 2 pour comparer l'indication de poids mémorisée et l'indication de poids délivrée à la fin du temps de cuisson programmé. Par exemple l'indication de poids mémorisée au début de la cuisson peut être divisée par le poids total du four à cet instant. Puis à la fin de la cuisson les moyens de commande 38 comparent l'indication de poids divisée par le poids total du four avec la valeur mémorisée. Cette fonction de retour du plateau en position initiale ne représente pas un surcoût important car elle utilise le signal d'un capteur du dispositif de pesée et les moyens de commande 38 du moteur 37 du plateau tournant 36 sont être intégrés au microcontrôleur déjà utilisé pour le dispositif de pesée. L'invention répond au souci de réaliser un dispositif de pesée pratique et peut onéreux permettant d'augmenter l'automatisation de la cuisson. Il permet aussi d'utiliser le four comme balance de cuisine en disposant les aliments sur la face supérieure du boîtier. De plus, les principaux éléments du dispositif de pesée permettent de commander un retour du plateau tournant en position initiale sans utiliser de capteurs supplémentaires. REVENDICATIONS 1. Four ménager comprenant un boîtier (1) muni de pieds (2) et dans lequel sont montés une enceinte de cuisson (3) et des moyens de chauffage (4, 5) commandés par des moyens de programmation (6) de l'opération de cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend des capteurs (15) agencés dans chacun des pieds (2) du boîtier (1) et adaptés à délivrer respectivement un signal électrique représentatif du poids supporté par chaque pied, des moyens de détermination du poids total (16) à partir des signaux reçus des capteurs (15), des moyens de calcul (17) du poids de l'aliment à partir du poids total, ainsi que des moyens (18) susceptibles de transmettre le poids de l'aliment à un afficheur (19) et/ou aux moyens de programmation (6). 2. Four ménager selon la revendication 1 dans lequel le poids de l'aliment calculé est transmis aux moyens de programmation (6) de l'opération de cuisson, caractérisé en ce que lesdits moyens de programmation (6) sont aptes à déterminer les paramètres de cuisson en fonction du poids de l'aliment et d'au moins un paramètre lié à la nature de l'aliment. 3. Four ménager selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de calcul (17) du poids de l'aliment comportent des moyens de tarage (30) susceptibles d'être mis en oeuvre lors de l'actionnement d'une touche de tarage (31). 4. Four ménager selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de calcul (17) du poids de l'aliment comportent, outre les moyens de tarage (30), des moyens de soustraction (32) du poids d'un récipient comprenant des moyens de mémorisation associant pour différents types de récipients un poids caractéristique et des moyens de sélection (11) d'un type de récipient, lesdits moyens de soustraction (32) du poids d'un récipient étant aptes à retrancher au poids calculé par les moyens de tarage (30) le poids caractéristique du type de récipient sélectionné. 5. Four ménager selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de soustraction (32) du poids d'un récipient comportent des moyens d'enregistrement du poids caractéristique d'un type de récipient permettant, lors de l'activation d'une touche de mémorisation (33), d'attribuer au type de récipient sélectionné le poids calculé par les moyens de tarage (30). 6. Four ménager selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de calcul (17) du poids de l'aliment comportent, outre les moyens de tarage (30), des moyens de soustraction (17) du poids d'un récipient comprenant un algorithme apte à déterminer une valeur représentative du poids du récipient à partir du poids calculé par les moyens de tarage (30) et à retrancher de ce poids calculé ladite valeur représentative du poids du récipient. 7. Four ménager du type four à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et dont l'enceinte (3) de cuisson comprend un plateau tournant (36) entraîné en rotation par un moteur électrique (37) pendant l'opération de cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande (38) du moteur (37) reliés aux moyens de programmation (6) de l'opération de cuisson et à au moins l'un des capteurs (15), lesdits moyens de commande (38) comportant des moyens de mémorisation aptes à mémoriser l'indication de poids délivrée par le capteur (15) avant la mise en rotation du plateau (36), et aptes à arrêter la rotation du plateau (36), après le temps de cuisson programmé, quand l'indication de poids délivrée par le capteur (15) correspond à l'indication mémorisée. 8. Four ménager de type four à micro-ondes selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation, en plus de l'indication de poids délivrée par l'un des capteurs (15) avant la mise rotation du plateau (36), mémorisent le taux de variation de cette indication de poids lors du début de la mise rotation du plateau (36), les moyens de commandes (38) du moteur (37) étant aptes à arrêter la rotation du plateau (36) quand le capteur délivre à la fois une indication de poids et un taux de variation de cette indication correspondant à l'indication et au taux mémorisés. 9. Four ménager selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens de commande (38) du moteur (37) comprennent des moyens aptes à prendre en compte la variation du poids total supporté par les pieds (2) pour comparer l'indication de poids mémorisée et l'indication de poids délivrée à la fin du temps de cuisson programmé. 10. Four ménager selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque capteur de poids (15) comprend une jauge de contrainte (21) agencée sur un barreau déformable (22) dont une extrémité (23) est solidaire du boîtier (1) du four et dont l'autre extrémité (24) est solidaire de la partie inférieure (25) du pied dans lequel est agencé le capteur.