Brevet FR2919918A1 — publié le 20090213

FOUR VENTILE POUR LA CUISSON DES ALIMENTS La présente invention est relative à un four ventilé pour la cuisson d'aliments, notamment du type pâtes à pain, viennoiseries, plats gratinés ou similaires. L'invention sera notamment mise en oeuvre chez les fabricants de fours alimentaires et trouvera principalement son application dans le domaine de la boulangerie. A ce jour, le marché du four et de la boulangerie est scindé principalement en deux types de fours, un premier type notamment appelé four à sole et un second type appelé four ventilé. Concernant les fours à sole, ceux-ci sont principalement dédiés à la cuisson des viennoiseries et des pains présentant un volume important du type boules de pain. Certains modèles de ces fours à sole offrent également la possibilité de cuire des aliments à base d'une pâte à pain, tels que des pizzas. Les fours à sole sont constitués d'au moins une enceinte à l'intérieur de laquelle on positionne l'aliment à cuire, cette enceinte étant fermée en façade par une porte. Généralement, les fours à sole comprennent plusieurs enceintes de conception semblables, superposées les unes au dessus des autres. Les fours à sols sont constitués d'une paire d'éléments rayonnants dont l'un est installé en plafond ou en voûte à l'intérieur de l'enceinte, et le deuxième élément rayonnant est installé en partie basse de l'enceinte, sous une dalle réfractaire notamment appelée sole. Les aliments sont positionnés sur la dalle réfractaire au cours de leur cuisson. Les éléments rayonnants sont notamment du type à résistance thermique. Le four à sole permet la régulation indépendante de chacune des résistances thermiques sous la dalle réfractaire et en plafond afin d'ajuster les températures selon le besoin d'utilisation. En effet, la cuisson d'un produit croustillant en surface, gratiné ou grillé nécessite un rayonnement en plafond plus important que sous la dalle réfractaire. Inversement, un aliment du type boule de pain, par exemple d'un poids de 500 grammes, nécessite d'apporter d'avantage de chaleur diffuse émanant de la dalle réfractaire, ou sole. Ces fours à sole présentent pour avantage de permettre une grande variété de cuisson et de chargement de produits. De plus, l'inertie de la dalle réfractaire a pour avantage de garantir une bonne stabilité et une homogénéité de la température diffusée. Par ailleurs, ce type de four a pour inconvénient de disposer d'un encombrement important. De plus, le chargement des produits à l'intérieur de l'enceinte, pour les disposer sur la dalle réfractaire, nécessite l'utilisation d'un ustensile du type pelle pour le positionnement sur la dalle rendant difficile la manipulation de certains types d'aliments qui pourraient éventuellement être cuits au moyen de ce type de four à sole. Le second type de four connu, du type four ventilé, est quant à lui principalement dédié à la cuisson rapide de viennoiseries, à pâte légère, et les petits pains tels que des baguettes et des pistolets. Le four ventilé dispose d'une enceinte agencée pour recevoir des plaques de rayonnage perforées ou constituées d'une grille qui reçoit les aliments. L'enceinte est fermée en façade par une porte. Le four est équipé d'un élément rayonnant du type résistance circulaire installé dans le fond de l'enceinte. Cette résistance circulaire est coaxiale à un organe de soufflage du type ventilateur ou turbine qui permet de brasser l'air clos à l'intérieur de l'enceinte. Le four dispose de moyens de régulation qui gère la température ambiante brassée et la vitesse de ventilation, en particulier dans le cas de cuisson de produits très légers tels que des pâtes à choux. Ce type de four présente pour avantage de disposer d'un encombrement réduit, d'offrir une homogénéité de la chaleur ambiante, nécessaire à la cuisson des pâtes légères et de permettre un chargement et un déchargement rapide des produits alimentaires à l'aide de filets, de grilles ou de plaques ajourées. Par ailleurs, l'enceinte dispose d'une inertie faible permettant une montée en température rapide. Ce type de four dispose également d'un régulateur programmable qui permet le paramétrage de la cuisson selon le type de produits enfournés. En outre, il dispose comme inconvénient de ne pas recevoir de plaques pleines, et réfractaires, permettant la cuisson de produits lourds tels que des pains ronds qui nécessitent une charge calorique importante. En effet, ce type de produits alimentaires nécessite une inertie de l'élément support, cette inertie garantissant une bonne stabilité et une homogénéité de la température. Il est donc fréquent de retrouver sur des sites de restauration à la fois des fours à sole et des fours ventilés afin de pouvoir répondre aux différents types de cuisson des aliments. Cela augmente par conséquent l'encombrement sur le site, voire nécessite des surfaces de restauration plus importantes pour recevoir ces deux types de four. L'invention a pour but de mettre en oeuvre un four qui présente les caractéristiques des fours à sole et des fours ventilés afin de permettre la cuisson d'une plus grande variété d'aliments au moyen d'un seul four. Une telle mise en oeuvre présente pour difficulté majeure de conserver une parfaite maîtrise de la cuisson des aliments notamment lorsque l'on souhaite cuire les aliments qui nécessitent une utilisation simultanée des différents moyens de cuisson. Pour cela, l'invention propose un four pour la cuisson d'aliments, notamment du type pâtes à pain, viennoiseries, plats gratinés ou similaires. Le four comprend une enceinte apte à être fermée par au moins une porte d'accès par laquelle les aliments sont introduits à l'intérieur de l'enceinte ou retirés de celle-ci. En outre, le four comprend trois systèmes de cuisson. Le premier système de cuisson est constitué d'au moins un élément rayonnant, du type résistance thermique, cet élément rayonnant étant agencé sur le plafond dans l'enceinte. Le second système de cuisson est constitué d'au moins un élément rayonnant, du type résistance thermique, cet élément rayonnant étant agencé 30 sous une dalle réfractaire disposée à la base à l'intérieur de l'enceinte. Le troisième système de cuisson est constitué quant à lui d'au moins un élément rayonnant apte à coopérer avec un organe de soufflage. Cet élément rayonnant est notamment une résistance thermique présentant une forme circulaire coaxiale à une turbine de ventilation. Ces éléments sont agencés dans le fond de l'enceinte. Par ailleurs, le four comprend également des moyens de sélection des modes de cuisson. Ces moyens de sélection sont agencés pour sélectionner indépendamment ou simultanément les systèmes de cuisson. Des moyens de régulation permettent le réglage et la gestion 10 indépendante de la température de chauffe de chacun des systèmes de cuisson, en fonction de la sélection du mode de cuisson réalisée. En outre, le four comprend des moyens de mesure de la température de chauffe des éléments rayonnants des systèmes de cuisson. Ces moyens de mesure sont agencés dans l'enceinte pour empêcher toute perturbation entre 15 les différents systèmes de cuisson qui ont été sélectionnés et ainsi éviter toute influence lors des mesures des températures. Ainsi, le four selon l'invention présente l'avantage de conserver une parfaite maîtrise, lors de la mesure de température, de chacun des systèmes de cuisson dont dispose ledit four, notamment lorsqu'ils sont utilisés en 20 combinaison pour la cuisson d'aliments nécessitant l'utilisation d'une telle combinaison, les systèmes tendant à influer les uns sur les autres. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre à l'appui de la figure 1 présentant en perspective un mode de réalisation du four selon l'invention. 25 Tel que représenté à la figure 1, le four 1 selon l'invention comprend une enceinte 3 dans laquelle sont introduits les aliments en vue de réaliser leur cuisson. Ces aliments sont notamment du type pâte à pain, viennoiseries, plats gratinés. On peut toutefois envisager la cuisson de tout autre type d'aliments. L'insertion des aliments à l'intérieur de l'enceinte s'effectue par la face avant ; 30 celle-ci est fermée par une porte d'accès 5 apte à isoler thermiquement ladite enceinte durant la cuisson. Le four est équipé de trois systèmes de cuisson 7,9 et 11. Le premier système de cuisson 7 est constitué d'un élément rayonnant 13 qui est agencé en plafond ou en voûte 15 à l'intérieur de l'enceinte 3. Cet élément rayonnant 13 est de type résistance thermique. Le second système de cuisson 9 est constitué d'au moins un élément rayonnant 17 agencé en partie basse à l'intérieur de l'enceinte 3. Cet élément rayonnant est disposé sous une dalle réfractaire 21 à la base à l'intérieur de l'enceinte. Cette dalle réfractaire 21 dispose de manière préférentielle d'une inertie thermique permettant de conserver une température constante sur la dalle durant la cuisson. Cette dalle reçoit directement les aliments au cours de leur cuisson. L'élément rayonnant 17 est du type résistance thermique semblable à celui du premier système de cuisson. Le troisième système de cuisson 11 est constitué d'au moins un élément de rayonnant 23 coopérant avec un organe de soufflage 25. Cet élément rayonnant 23 est notamment constitué d'une résistance thermique de forme circulaire. L'organe de soufflage est quant à lui constitué d'une turbine. La résistance thermique circulaire est disposée de manière coaxiale par rapport à la turbine. Les éléments du troisième système de cuisson sont agencés dans le fond 27 de l'enceinte 3. Ce troisième système de cuisson 11 a pour fonction de chauffer l'intérieur de l'enceinte avec une répartition uniforme de la température à l'intérieur de celle-ci. Tel qu'illustré à la figure 1, le four 1 comprend des moyens de sélection 29 d'un mode de cuisson. Ces moyens de sélection sont de préférence constitués par deux boutons de sélection 31,32 qui permettent de sélectionner indépendamment ou simultanément les systèmes de cuisson 7,9 et 11. Le premier bouton de sélection 31 permet le fonctionnement du premier système de cuisson 7 et du second système de cuisson 9. Le bouton de sélection 31 comprend notamment quatre positions de fonctionnement. Selon la première position, le premier système de cuisson 7 et le second système de cuisson 9 sont tous les deux éteints. Selon une seconde position de fonctionnement, le premier système de cuisson 7 fonctionne seul, le second système de cuisson 9 restant éteint. Selon une troisième position du bouton de sélection 31, le second système de cuisson fonctionne seul, le premier système de cuisson 7 restant éteint. Selon une quatrième position du bouton de sélection, les deux systèmes de cuisson 7,9 fonctionnent simultanément. La mise en marche des systèmes de cuisson 7,9 permet de faire fonctionner les éléments rayonnants 13,17 desdits systèmes de cuisson qui montent en température jusqu'à atteindre une température de réglage. Le second bouton de sélection 32 présente au moins trois positions de fonctionnement. Selon une première position, celui-ci permet de maintenir, hors fonctionnement, le troisième système de cuisson 11. Selon une seconde position du bouton de sélection 32, celui-ci permet de commander seul l'organe de soufflage 25 du troisième système de cuisson 11. Selon une troisième position du bouton de sélection 32, celui-ci permet de commander simultanément l'organe de soufflage 25 et l'élément rayonnant 23 du troisième système de cuisson 11. Par ailleurs, il est possible de sélectionner indépendamment ou simultanément les deux boutons de sélection 31,32 afin de sélectionner indépendamment ou simultanément les systèmes de cuisson 7,9,11. Il est toutefois possible de concevoir des moyens de sélection constitués d'un seul bouton de sélection ou d'un clavier de sélection qui offre les différentes possibilités de commande ou de fonctionnement des systèmes de cuisson 7,9,11 tels que définis ci-dessus au moyen des deux boutons de sélection 31,32. Le four comprend des moyens de régulation 33 aptes à gérer indépendamment la température de chauffe de chaque système de cuisson qui a été sélectionné. Ces moyens de régulation 33 comprennent des moyens de pilotage qui sont agencés pour comparer les mesures des températures émises à l'intérieur de l'enceinte par les systèmes de cuisson sélectionnés par rapport aux températures de référence choisies, et pour réguler indépendamment la température de chauffe des systèmes en fonction des mesures effectuées et de la comparaison par rapport aux valeurs de réglage des températures de référence. Le four 1 comprend trois systèmes de mesure de la température, chaque système de mesure étant propre à un système de cuisson. La mesure de la température de chacun de ces systèmes de cuisson s'effectue de préférence par acquisition de données, notamment au moyen de sondes thermiques qui sont agencées dans l'enceinte 3 pour mesurer la température en voûte ou plafond, la température sous la dalle dans l'enceinte et la température du milieu ambiant correspondant respectivement aux températures du premier système de cuisson 7, du second système de cuisson 9 et du troisième système de cuisson 11. Ces systèmes de mesure permettent de relever les températures de chauffe des éléments rayonnants 13,17,23 de chacun des systèmes de cuisson 7,9,11 lorsque ceux-ci ont été sélectionnés. Ces systèmes de mesure sont agencés dans l'enceinte 3 de manière à empêcher toutes perturbations entre les systèmes de cuisson sélectionnés lors de la mesure desdites températures. Ainsi, la mesure de la température d'un des systèmes de cuisson ne subit aucune influence et aucune perturbation lors du relevé du au fonctionnement simultané d'un des deux autres systèmes de cuisson. Les températures mesurées correspondent ainsi quasiment aux valeurs réelles de chauffe des systèmes de cuisson pris isolément. Le four comprend une première sonde de température permettant la mesure de la température de l'élément rayonnant 13 du premier système de cuisson 7. Cette première sonde est agencée sous le plafond dans l'un des coins supérieurs du fond 27 de l'enceinte 3. Par ailleurs, ce premier système de mesure dispose également d'un élément séparateur qui a pour fonction d'isoler la sonde par rapport à l'organe de soufflage 25 du troisième système de cuisson 11. Le positionnement de la sonde dans le fond de l'enceinte, dans le plan horizontal de l'organe de soufflage, ainsi que l'isolation de la sonde au moyen de l'élément séparateur permettent d'éviter une mesure de température erronée du fait de l'influence dudit organe de soufflage, lorsque celui-ci est activé, celui-ci ayant pour effet de baisser la température lors du relevé. Cette conception permet donc avantageusement de neutraliser l'influence exercée par l'organe de soufflage lorsqu'il est activé. Le four comprend une seconde sonde de température agencée pour mesurer la température de l'élément rayonnant 17 du second système de cuisson 9. Cette seconde sonde est agencée sous la dalle réfractaire 21 dans le fond 27 de l'enceinte 3, cette position sous la dalle réfractaire permettant de l'isoler par rapport à l'organe de soufflage 25 lors du brassage de l'air chaud ambiant dans l'enceinte 3. Une troisième sonde de température permet la mesure de la température de l'élément rayonnant 23 du troisième système de cuisson 11. Cette sonde de température est agencée dans le fond 27 de l'enceinte 3 à proximité de l'élément rayonnant 23. De manière préférentielle, et non limitative, l'élément séparateur est constitué d'une plaque ajourée qui est agencée en dessous de la première sonde de température, sous l'élément rayonnant 13. Cette plaque ajourée protège la sonde de toute influence exercée par l'organe de soufflage lors du brassage de l'air ambiant. La plaque ajourée s'étend au moins sur une longueur correspondant à la longueur de la sonde de température. Tel qu'illustré sur la figure 1, le four 1 comprend un système de vaporisation 49 et un système d'évacuation 51 de la vapeur. Le système de vaporisation 49 est de préférence constitué d'une buse de pulvérisation 53 de gouttelettes d'eau. Cette buse 53 est agencée à proximité de l'élément rayonnant 23 du troisième système de cuisson 11 de manière à ce que les gouttelettes d'eau viennent en contact sur l'élément rayonnant 23, afin de transformer celles-ci en vapeur qui se répartit ensuite dans le milieu ambiant de l'enceinte 3 lors du brassage au moyen de l'organe de soufflage. La création de vapeur a pour objet d'humidifier la pâte au cours de sa cuisson afin d'éviter que celle-ci ne se dessèche. De manière préférentielle, le système d'évacuation est constitué d'une trappe montée battant, la trappe étant agencée dans le fond 27 de l'enceinte. Cette trappe est agencée en dessous du premier système de cuisson, de préférence du côté opposé à la position de la sonde de température du premier système de cuisson 7 et à la sonde de température du troisième système de cuisson. Cette trappe est de préférence positionnée à une hauteur de 32 mm sous le plafond et décalée de 6 mm par rapport à la paroi latérale de l'enceinte située du côté opposé à la position des sondes de température du premier système de cuisson et du troisième système de cuisson. Cette position de la trappe d'évacuation de la vapeur permet avantageusement de lisser les fluctuations de la température à l'intérieur de l'enceinte générée par le troisième système de cuisson, et évite ainsi les fluctuations trop importantes de la température lorsque l'élément rayonnant 23 est activé pour maintenir la température de référence réglée sur les moyens de régulation du troisième système de cuisson 11, lorsque celui-ci est sélectionné. Les moyens de pilotage comprennent un système de calcul qui récupère les mesures de température de chacune des sondes de température. Ce système de calcul est du type matériel d'acquisition de données qui récupère les valeurs des températures mesurées puis effectue une analyse comparative de ces données mesurées en fonction des températures de référence réglées pour chacun des systèmes de cuisson 7,9 et 11. Ce système de calcul permet d'agir indépendamment sur les éléments de chauffe en fonction des systèmes de cuisson sélectionnés, de manière à contrôler indépendamment la température de chacun desdits systèmes de cuisson lorsqu'ils sont utilisés simultanément, en fonction des températures de référence désirées, la mesure de la température de chaque système de cuisson n'étant pas influencée par la température des autres systèmes de cuisson fonctionnant simultanément du fait de la position des sondes dans l'enceinte du four 1. Le système de calcul permet de réguler la température des éléments de chauffe en fonction des valeurs des températures sélectionnées, cette régulation se faisant en modifiant notamment la durée d'alimentation de chacun des éléments de chauffe et de l'organe de soufflage. Les moyens de régulation comprennent au moins deux tableaux de commande indépendants 35,37. Le premier tableau de commande 35 permet de gérer les températures du premier et du second système de cuisson 7,9. Le second tableau de commande 37 permet de gérer la température du troisième système de cuisson 11. De manière préférentielle, le second tableau de commande 37 permet également de gérer la durée de cuisson et le système de vaporisation. Lorsqu'au moins un des système de cuisson 7,9,11 est activé au moyen des boutons de sélection,on réalise alors le réglage du temps de cuisson sur le second tableau de commande ; il est également possible de déclencher le système de vaporisation 49 pendant la cuisson des aliments. Le premier tableau de commande 35 est notamment constitué d'un clavier digital muni de deux afficheurs numériques 39,41 permettant de régler les températures de référence pour la résistance thermique 13 au niveau de la voûte 15 et pour la résistance thermique 17 au niveau de la dalle réfractaire 21 correspondant respectivement aux premier 7 et second 9 systèmes de cuisson. De même le second système de commande 37 est constitué d'un clavier digital permettant le réglage de la température de référence pour la résistance thermique du troisième système de cuisson 11. Ce clavier digital permet également le réglage du temps de cuisson et l'activation du système de vaporisation. Les parois latérales de l'enceinte 3 sont munies de moyens de support 42,42', du type rainures ou glissières, destinées à recevoir les extrémités latérales 43,43' de grilles de support 47 de produits ou éventuellement de plaques ajourées. REVENDICATIONS 1. Four (1) pour la cuisson d'aliments, notamment du type pâtes à pain, viennoiseries, plats gratinés ou autres, ledit four comprenant une enceinte (3) apte à être fermée par au moins une porte d'accès (5) pour l'insertion des aliments dans l'enceinte ou leur retrait de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend également : a) un premier système de cuisson (7) constitué d'au moins un élément rayonnant (13), du type résistance thermique, agencé sur le plafond (15) dans l'enceinte (3) ; b) un second système de cuisson (9) constitué d'au moins un élément rayonnant (17), du type résistance thermique, agencé sous une dalle réfractaire (21) disposée à la base dans l'enceinte (3) ; c) un troisième système de cuisson (11) constitué au moins un élément rayonnant (23) coopérant avec un organe de soufflage (25), notamment une résistance thermique de forme circulaire coaxiale à une turbine, les éléments étant agencés dans le fond (27) de l'enceinte (3) ; d) des moyens de sélection (29) d'un mode de cuisson agencés pour sélectionner indépendamment ou simultanément les systèmes de cuisson (7, 9, 11) ; e) des moyens de régulation (33) permettant le réglage et la gestion indépendante de la température de chauffe de chaque système de cuisson (7, 9, 11) sélectionné ; et f) des moyens de mesure de la température de chauffe des éléments rayonnants (13, 17, 23) des systèmes de cuisson (7, 9, 11), lesdits moyens étant agencés dans l'enceinte (3) pour empêcher toute perturbation entre les systèmes de cuisson sélectionnés lors de la mesure des températures. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mesure des températures de chauffe des éléments rayonnant se composent :a) d'une première sonde de température agencée sous le plafond dans le fond (27) de l'enceinte (3) pour la mesure de la température de l'élément rayonnant (13) du premier système de cuisson (7), ladite sonde étant isolés par rapport à l'organe de soufflage (25) du troisième système de cuisson (11) au moyen d'un élément séparateur ; b) d'une seconde sonde de température agencée sous la dalle réfractaire (21) dans le fond (27) de l'enceinte (3) pour la mesure de la température de l'élément rayonnant (17) du second système de cuisson (9) ; c) d'une troisième sonde de température agencé dans le fond (27) de l'enceinte (3) à proximité de l'élément rayonnant (23) du troisième système de cuisson (11) pour la mesure de la température dudit élément rayonnant (23). 3. Four (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément séparateur est constitué d'une plaque ajourée agencée en dessous de la première sonde de température et sous l'élément rayonnant (13) du premier système de cuisson (7). 4. Four (1) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le four comprend un système de vaporisation (49) et un système d'évacuation de la vapeur (51), ledit système d'évacuation (51) étant agencé sous l'élément séparateur. 5. Four (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système de vaporisation est constitué d'une buse (53) de pulvérisation de gouttelettes d'eau sur l'élément rayonnant (23) du troisième système de cuisson (11). 6. Four (1) selon l'une des revendications 4. ou 5, caractérisé en ce que le système d'évacuation de la vapeur (51) est constitué d'une trappe montée battant sur le fond (27) de l'enceinte, en dessous du premier système de cuisson (7), la dite trappe étant apte à s'ouvrir sous la pression de la vapeur contenue dans l'enceinte (3). 7. Four (1) selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de sélection (29) se composent de deux boutons de sélection (31,32), le premier bouton permettant de sélectionner le premier système de cuisson (7) seul, le second système de cuisson (9) seul, ou les deux dits systèmes de cuisson (7, 9) simultanément, et le second bouton permettant de commander seul l'organe de soufflage (25), ou simultanément l'organe de soufflage (25) et l'élément rayonnant (23) du troisième système de cuisson (11). 8. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de régulation comprennent au moins deux tableaux de commande (35, 37), l'un (35) pour régler les températures de référence du premier et du second systèmes de cuisson, et l'autre (37) pour régler la température de référence du troisièmes système de cuisson. 9. Four selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le premier tableau de commande (35) permet, selon la position du premier bouton de sélection, le réglage de la température du premier système de cuisson (7) seul, le réglage de la température du second système de cuisson (9) seul, et le réglage de la température du premier système de cuisson (7) et de la température du second système de cuisson (9) simultanément. 10. Four (1) selon la revendication 8 ou 9 dépendant de la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième tableau de commande (37) permet le réglage de la durée de cuisson et la commande du système de vaporisation (49) lorsqu'au moins l'un des systèmes de cuisson (7, 9, 11) est activé.