Brevet FR2916130A1 — publié le 20081121

Barbecue / gril multi-modal et procédé de mise en rotation de sa broche. L'invention concerne les équipements et appareils ménagers pour la cuisson des aliments, préférentiellement mobiles et utilisables à l'intérieur comme à l'extérieur des habitations, du type des barbecues eUou des grils. La plupart des barbecues sont munis d'une grille horizontale positionnée au-dessus d'une source de chaleur, générale-ment un foyer où est entretenue la combustion de charbons de bois. Très souvent, les viandes sont brûlées par ce type de cuisson, générant même oies composés cancérigènes. De plus, la grille étant horizontale au dessus du foyer, les graisses y tombent en provoquant des fumées désagréables. Compte tenu de ces désagréments, des barbecues sont apparus dans lesquels la grille est en position verticale au des-sus d'une conduite de récupération des graisses, appelée " lèche-fritte ". La grille est alors parallèle au foyer dans lequel la graisse ne tombe plus. Par contre, la plus grande partie de l'air chauffé, dont on sait qu'il monte, est inutilisé et son énergie thermique perdue. Un tel dispositif, au regard des efforts à faire pour lutter contre les gaspillages énergétiques dans tous les domaines de la vie courante, n'est pas la meilleure solution qui soit. De plus, la chaleur n'arrivant que d'un côté, il faut surveiller la cuisson d'un côté de la grille, basculer celle-ci, manuelle-ment ou par un mécanisme quelconque, puis surveiller la cuisson de l'autre côté de la grille. Certains d'entre eux ont deux foyers verticaux, un de chaque côté de la grille, mais la perte énergétique est la même. D'autres, toujours verticaux et plus sophistiqués et automatisés, ont un mécanisme mû par un moteur électrique pour déplacer et retourner la grille afin de permettre à la viande de cuire sur les deux côtés. Ces dispositifs mobiles, plutôt destinés aux pique-niques, nécessitent donc une alimentation électrique et ne peuvent être utilisés dans un parc ou un jardin, plus ou moins éloigné d'une source électrique, ce qui est un inconvénient majeur. Et il en est de même pour les grils qui ont besoin d'un moteur électrique pour mettre en rotation la broche sur laquelle est embrochée, par exemple, une volaille. L'invention est un dispositif de cuisson utilisable dans toutes les circonstances, soit en barbecue, soit en gril rotatif, qui apporte plusieurs innovations majeures à tous les dispositifs de cuisson de ces types. Elle se caractérise par une utilisation optimum de la chaleur provenant, par exemple, d'un foyer et permet, à la mois : 25 . D'utiliser l'appareil soit en barbecue, soit en gril rotatif. . D'utiliser plus d'un type de grille, dans plusieurs configurations, notamment, verticale et horizontale. . De cuire les aliments des deux côtés, simultanément et de façon égale. . D'empêcher les graisses de cuisson de tomber dans le foyer, de les récupérer et de les évacuer. . D'utiliser la chaleur du foyer pour animer et mettre en rotation une broche par un dispositif thermodynamique ou thert 30 mo-cinétique original, par ailleurs, utilisable pour d'autres fonctions, dans tout appareil où une source de chaleur existe. 2 L'invention comporte une enceinte de cuisson, par exemple, cylindrique à flancs ouverts, semi-ouverts ou fermés, positionnée au dessus d'un réceptacle où est entretenue la combustion d'un combustible, par exemple, du charbon de bois. Ce foyer, par exemple, rectangulaire, est bordé sur toute sa longueur par deux volets déflecteurs concentrant la chaleur de la combustion sur la base de l'enceinte et l'ensemble est entouré d'une grille de protection dont l'élément supérieur 5 est périphérique et sert aussi de préhension pour déplacer l'ensemble sur des roues orientables solidaires du châssis. La partie supérieure de l'enceinte de cuisson comporte un volet frontal articulé, lui-même étant relié par une attache mobile à une grille supportant les aliments à cuire, grille qui suit le volet dans ses deux positions : ouvert ou fsrmé. . Le volet étant ouvert, il est en appui sur l'élément supérieur et périphérique de la grille de protection et la grille de cuis-son qui lui est reliée est horizontale, permettant l'installation et la préparation des aliments pour la cuisson. 10 . Le volet étant refermé, la grille qui lui est reliée est suspendue verticalement dans l'axe de l'enceinte de cuisson. Ce volet comporte une poignée de manutention permettant aussi, par un système de verrouillage intégré, de le bloquer en position de fermeture par insertion d'un pène mobile dans une gâche en vis à vis, solidaire du sommet de l'enceinte. La partie inférieure de l'enceinte de cuisson est munie, à la fois, d'une gorge centrale inclinée, de récupération et d'évacuation des graisses dûes à la cuisson, gorge dite " lèche-fritte ", et d'ouvertures de sa paroi laissant passer la chaleur, 15 préférentiellement dûe à la combustion de charbons de bois dans le réceptacle ou foyer décrit. Ce foyer est réalisé en matériau réfractaire et supporté par un volet ou tiroir mobile intégré dans le plancher, cu chassis. Par exemple, ce volet est coulissant horizontalement dans des glissières du plancher et en appui sur une rouEI porteuse. L'installation du combustible et sa mise en combustion se fait alors en tirant partiellement le volet hors du chassis à l'ai-de d'une poignée attenante, puis en repoussant ce dernier à sa place, par la même poignée, une fois le feu allumé. 20 Les deux flancs de l'enceinte de cuisson, ouverts, ou non, comportent un bras vertical recevant les organes fonctionnels de l'appareil, notamment moteurs, et de supports, par exemple, demi circulaires, adaptés à supporter la broche du gril. Par exemple, l'un des bras comporte un système thermodynamique ou thermo-cinétique spécifique, mettant la broche en rotation, alors que l'autre comporte un conduit d'évacuation des graisses de la gorge " lèche-fritte " et sa fermeture. Préférentiellement, la récupération des graisses et le nettoyage de l'enceinte de cuisson après son utilisation sont facili- 25 tés par un revêtement interne anti-adhérent, par exemple, par une surface comportant des microreliefs créant un " effet lotus ", lequel ne permet pas aux graisses, ni à quelque matière que ce soit, d'accrocher sur une paroi. Dans ce dispositif, conditionnellement à la forme de l'enceinte de cuisson, la totalité de la chaleur est, à la fois, conduite et réfléchie par la courbure des parois pour être utilisée de façon optimum. L'énergie thermique est dynamisée et également répartie dans l'enceinte pour une cuisson des aliments conter us dans 30 la grille, en position verticale, qui est exactement la même des deux côtés. Cette grille utilisable en position verticale, dans laquelle les aliments sont contenus, est aussi spécifique à l'invention. Les aliments concernés, pièces de viande, poissons, saucisses ou autres, n'ayant pas tous la même épaisseur, l'écarte-ment d'une grille classique est l'onction de l'épaisseur de la pièce la plus épaisse, les autres n'étant pas maintenues. La grille de cuisson du dispositif de l'invention est double et composée d'une grille inférieure et une grille supérieure articulées l'une à l'autre, maintenues par un fermoir, par exemple, à loquet, dans laquelle les barreaux, par exempte, de la grille supérieure, sont crantés et munis d'éléments de retenue spécifiques coulissants de façon contrôlée. Ces éléments de retenue comportent deux parties, l'une, creuse ou tubulaire, permettant, d'une façon quelconque, leur déplacement cran par cran, l'autre étant, de part et d'autre de la partie tubulaire, une lame flexible incurvée vers le bas, dont le rôle est de maintenir les aliments les moins épais en les pressant contre! les barreaux de la grille inférieure. La même grille s'utilise aussi horizontalement, posée sur des supports adaptés, solidaires de l'enceinte de cL isson. Sans exclure la mise en rotation de la broche de l'appareil, dans son utilisation en gril, par un moteur électrique adjoint, quelque soit son moyen d'alimentation, l'invention permet une technique de mise en rotation automatique de la broche ne requerrant pas d'énergie autre que celle, thermique, émanant de la combustion, par exemple, du charbon de bois. Dans cette technique, en plus de son action de cuisson cette énergie est transformée en énergie mécanique motrice par un dispositif thermodynamique, par exemple, du type des moteurs à combustion externe comme le moteur " Stirling " ou par un dispositif thermo-cinétique, par exemple, utilisant la technologie des matériaux à mémoire de forme thermique. Un premier dispositif, utilisant de tels matériaux à mémoire de forme thermique, comporte, au moins, une lame composée d'un alliage éduqué pour prendre deux formes ou configurations correspondant à deux températures différentes. A savoir : une forme concave, au dessus d'une température donnée, dite de transition, correspondant à la chaleur reçue à proximité du foyer, et l'autre, convexe, au dessous de cette température, à froid ou suffisamment éloignée dudit foyer. L'écart entre les deux températures actives, par exemple, de quelques dizaines de degrés, étant obtenu par u1 moyen quelconque, gainage partiel de l'alliage par un isolant souple, isolation autre, éloignement, réfrigérant, apport d'air frais... Cette lame ayant une extrémité fixe et l'autre libre, en oscillant entre les deux configurations thermo-dépendartes, son extrémité libre décrit une courbe au cours de laquelle elle rencontre des pales solidaires de l'axe d'un engrenage rotatif, unidirectionnel d'une façon quelconque, entraînant la broche par une transmission adaptée, directe, ou non. Ces pales sont rayonnantes par rapport à l'axe et constituées de deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, l'une étant solidaire de l'axe et l'autre, à la fois, en appui sur l'axe et pivotante par une articulation solidaire de la pallie fixe. Exposée à la chaleur du foyer, en passant de sa forme initiale convexe à la forme concave, l'extrémité libre de la lame rencontre une première pale sur sa face inférieure en appui sur l'axe, pale qu'elle pousse pour l'entraîner en rotation. Cette action l'éloignant du foyer, la lame se refroidit et revient à sa forme convexe en rencontrant la pale suivante sur sa face supérieure, sans appui sur l'axe et mobile autour de l'articulation. Dans ce cas, la pale pivote sans entraîner l'axe. Rappelée par un ressort adapté, la partie mobile de la pale reprend sa place lorsque la lame revient à sa formE! initiale. Lors du prochain cycle de déformation cette pale est rencontrée par la lame sur sa face inférieure, entraînant l'axe. Le va et vient cyclique et incessant de la lame entre les deux configurations entraîne l'axe et son engrenage tant que la chaleur reçue près du foyer est suffisante pour que l'alliage composant la lame atteigne sa température de transition. Périodiquement, la lame à mémoire de forme thermique, dont l'alliage est fatiguable, est remplaçée par l'utilisateur. Dans un autre dispositif, l'élément à mémoire de forme thermique est un ressort modifiant sa forme de façon ac aptée. Par exemple, passant d'une configuration détendue, correspondant à sa température de transition basse, à une configuration comprimée, correspondant à sa température de transition haute. Ce ressort est relié à un élément dont une partie incurvée et dentée joue le rôle d'un pignon partiel ou sectorisé, par exemple, en quart de cercle, mobile autour d'une articulation au niveau de son angle droit, par traction du ressort et par un ressort de rappel, entraînant une roue à rotation unidirectionnelle, par exemple, à cliquet, du type des roues ibres. Chaque fois que le ressort passe de sa configuration détendue à sa configuration comprimée, il fait basculer le pignon, dont la denture entraîne la roue libre, de même denture, elle-même reliée, par une transmission adaptée, à la broche. Lorsqu'il est suffisament refroidi par son éloignement du foyer et/ou l'occultation de l'ouverture conduisant la chaleur, le ressort se détend et le pignon reprend sa place par action de son ressort de rappel, par exemple, spiralé, sans entraîner en sens inverse la roue libre, et la broche qui lui est reliée par une transmission adaptée au concept. Pour cela, le dispositif est plaçé au dessus d'une ouverture de l'enceinte, elle-même au dessus du foyer, cette ouverture étant mécaniquement fermée par un volet, en partie isolant, qui coulisse selon la position du pignon auquel il est relié. Lors de cette fermeture, la chaleur du foyer n'atteint plus directement le ressort Dorsque ce dernier est dans sa configuration comprimée, afin que l'écart thermique obtenu soit suffisant pour lui permettre de reprendre sa forme étendue. Dans un autre dispositif de l'invention, la chaleur du foyer met en oeuvre un dispositif thermodynamique adjoint, du type des moteurs à combustion externe comme, par exemple, un moteur " Stirling " et ses composants et organes annexes. La chaleur est alors utilisée pour créer un écart thermique entre l'extrémité d'une enceinte fermée et le reste du moteur. Selon la technologie connue, da dilatation du fluide contenu entre l'extrémité de l'enceinte et un piston interne déplace ce dernier dont le mouvement est transformé en mouvement rotatif par un mécanisme adapté, à volant, bielles ou autre. Ce mouvement rotatif est transmis à la broche du gril, à la vitesse voulue, par le biais d'un engrenage composant un moyen de transmission adapté, à disque, chaîne, courroie ou autre, avec, par exemple, un adaptateur intermédiaire. Afin de conserver l'écart thermique nécessaire au fonctionnement du moteur Stirling entre la partie chaude de l'enceinte et le reste du moteur, notamment, le régénérateur, la rotation entraîne aussi un moyen de refroidissement, par exemple, une hélice propulsant de l'air frais venant de l'extérieur, ou un fluide réfrigérant, sur les parties à maintenir plus froides. Pour contrôler la chaleur reçue, l'ensemble moteur est aussi partiellement isolé, et/ou mobile, par rapport au foyer. Le dessin 1 représente le dispositif (1) en mode barbecue à grille multi-positionnable, notamment, verticalement. Figure 1. Vue en perspective du dispositif (1). L'enceinte de cuisson (2) dont le volet frontal (3) articulé (4) est ouvert. Sa grille double (5) est horizontale, maintenue par une articulation (6) de son fermoir (7) et son appui sur un support périphérique (8) protégé (9). Sa poignée (10) le verrouille par un pêne (11) engagé dans une gâche (12) en vis à vis. L'enceinte (2) comporte une gorge centrale inférieure (13) de récupération et d'évacuation (14) des graisses ainsi que des ouvertures (15) laissant passer la chaleur de la combustion entretenue dans un bac (16) monté sur un volet (17). Celui-ci, tiré par une poignée (18), est en appui sur une roue (19) et coulisse dans les glissières (20) du plancher. La chaleur est concentrée sur la base de l'enceinte par deux volets incurvés (21) isolant la grille (22) dont les bras (23) sont solidaires du chassis équipé de quatre pieds (24) munis de roues (25) orientables. Les supports (26) permettant de tenir une grille simple en position horizontale. Les flancs (27) comportent un bras vertical (28) contenant le système de mise en rotation de la broche, quel qu'il soit. Figure 2. vue en coupe du dispositif (1) lorsque le volet frontal basculant (3) est ouvert pour la préparation des aliments (29) sur la grille double (5). La partie supérieure de la grille est en appui sur le haut de l'enceinte de cuisson (2). Figure 3. Vue en coupe du dispositif (1) lorsque le volet frontal (3) est fermé et la grille (5) suspendue verticalement. En détail, les ouvertures (15) dont les bords supérieurs présentent un relief (30) retenant les coulures de graisse tandis que les bords inférieurs sont prolongés par des déflecteurs (31) protégeant le foyer des éventuelles projections. Figure 4. Vue en perspective de la grille double (5) dont la partie supérieure comporte des barreaux (32) crantés et munis de rétenteurs coulissants (33) avec des griffes flexibles (34) incurvées vers le bas. Les deux parties sont maintenues par un fermoir (7) verrouillable (35) relié au volet basculant (3) par une charnière (36). Le dessin 2 représente le dispositif (1) en mode gril et détaille un système de mise en rotation (37) de la broche (38). Figure 5. Vue en perspective du dispositif (1). La broche (38) est sur ses supports (39) solidaires des bras Iatiàraux (28). Figure 6. Vue en coupe d'un :système utilisant les matériaux à mémoire de forme thermique dans lequel la broche (38) est entraînée par un engrenage (40) relié par une transmission (41) à un axe (42) muni de pales rayonnantes (43) composées d'une partie fixe (44) et d'une partie mobile (45) par une articulation (46) et un ressort de rappel (47). Figures 7a, 7b et 7c détaillant le fonctionnement. La lame à mémoire de forme thermique (48) en configuration convexe, est tenue (49) par une extrémité en face d'une ouverture (50) dans la paroi de l'enceinte (2) au dessus du foyer (16). . En prenant sa forme concave, l'extrémité libre de la lame décrit une courbe elliptique rencontrant une pale (43) sur la face inférieure de sa partie pivotante (45), en appui sur l'axe. Cet appui entraîne l'axe (42) et son engrenage (40). . La lame étant à une température moindre, en reprenant sa forme initiale, son extrémité libre rencontre la pale suivante (43) sur la face supérieure de sa partie pivotante (45) et sans appui sur l'axe. La lame (48) n'entraîne pas l'axe (42). Le dessin 3 détaille les deux autres systèmes thermodynamiques décrits, animant la broche. Figure 8. Vue en coupe du principe moteur d'un dispositif (1) comportant un ressort (51) à mémoire de forme thermique, relié à un pignon partiel denté basculant (52) autour d'un axe (53) avec son ressort de rappel spiralé (54). La figure représente la situation initiale, le ressort (51) est détendu car non encore, ou insuffisamment, chauffé pour atteindre sa température de transition haute, au dessus de l'ouverture (50) de l'enceinte (2), à l'aplomb du foyer. Le volet (55) est relié au pignon basculant et sa partie en vis en vis de l'ouverture (50) est alors ouverte ou ajourée. Figure 9. Même vue du dispositif (1) lorsque le ressort (51) ayant atteint ou dépassé sa température de transitbn haute s'est comprimé en entraînant le pignon denté (52) dont le basculement sur son axe (53) a déplacé le volet (55). Ce dernier (55) est tiré par le pignon basculant et sa partie en vis en vis de l'ouverture (50) est alors pleine et isolante. Figure 10. Vue en coupe du principe moteur d'un dispositif (1) comportant un moteur à combustion externe. La chaleur issue du foyer (16) (50) chauffe l'extrémité, d'au moins, une enceinte fermée (56) dans laquelle, le déplace-ment linéaire, d'au moins, un piston est transformé, par un mécanisme annexe adapté, par exemple, à bielle, villebrequin, volant... en rotations transmises à un embrayage et/ou à un réducteur (57) dont l'axe de sortie (58) entraîne, par une transmission intermédiaire (59), l'engrenage (40) (41) animant la broche. Dans une variante du dispositif (1), le moteur à combustion externe et son mécanisme rotatif annexe entraînent un sys-30 tème électrique du type des générateurs ou des accumulateurs et/ou alimentent directement, ou non, un moteur électrique entraînant la broche du gril en rotation. L'invention concerne les fabricants d'appareils ménagers et/ou d'agrément, notamment, destinés aux pique-niques. Revendications 1. Procédés conjugés de cuisson d'un aliment et d'animation de son support dans un appareil culinaire (1) du type des barbecues ou des grils caractérisé en ce que l'action de l'énergie thermique (161 (17) (18) (19) (20) soit optimisée dans une enceinte pour cuire cet aliment de façon multi-modale, multi-directionnelle, dynamique, équilibrée et non ijénératrice de fumées, par induction (13) (15) (30) (31) et circulation de l'énergie thermique dans cette enceinte, l'aliment étant, soit 5 posé (26) sur une grille horizontale, soit maintenu (32) (33) (34) dans une grille (5) suspendue verticalement (3) (6) (7) soit embroché (38), et en ce que, parallèlement, l'on utilise cette même énergie thermique (37) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) pour animer le support (38) dudit aliment. 2. Dispositif (1) mettant en oeuvre le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une source de chaleur (16) mobile (17) (18) (19) (20), modifiant la thermie, à la fois, d'une enceinte (2) à base ouverte (15) et d'un élément 10 déformable (48) (51) oscillant entre deux configurations thermo-dépendantes, ou celle d'un volume fermé (56) contenant un piston mobile dans un dispositif thermodynamique, leurs déformations et/ou déplacements mettant en rotation, au moins, un engrenage (40) (41) unidirectionnel (42) (43) (44) (45) (46) (47) et/ou un pignon denté (52) pivotant (53) (54) relié à un volet isolant (55) ces éléments étant reliés par, au moins, un moyen de transmission (41) à l'axe de la broche. 3. Dispositif (1) selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte (2) accessible par volet (3) 15 articulé (4) et verrouillable (11) (12) dont la base comporte une gorge inclinée (13) (14) et son évacuation (14) et, au moins, une ouverture longitudinale (15) à bord relevé (30) et volet déflecteur (31), le volet d'accès (3) étant articulé (6) (7) à une grille double (5) (35) dont les barreaux supérieurs crantés (32) sont munis, d'au moins, un dispositif oie retenue coulissant (33) (34), l'enceinte (2) surplombant un foyer (16) animant un mécanisme d'entraînement (37) (40) (41). 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un foyer (16) mobile sur 20 tiroir (17) à poignée (18) et roue porteuse (19) relativement à une enceinte (2) entourée de déflecteurs (21) et d'une grille (22) (23) servant d'appui (3) (5) et de préhension (9) pour le châssis monté sur des roues orientables (241 (25). 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaleur de son foyer est utilisée pour l'élévation thermique, à la fois, d'une enceinte (2) et d'un système thermodymamique comportant un volume fermé (56) dans lequel un piston anime un mécanisme dont le mouvement rotatif est transmis (57) (58) (59) au suppc rt (38) 25 d'un aliment et à un moyen de refroidissement, hélice, pompe ou autre, d'au moins, un élément du système (37). 6. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une source de chaleur (16) et, au moins, un élément (48) (51) en alliage à mémoire de forme thermique, relié à, au moins, un engrenage mobile ou basculant (52) (53) (54) entraînant (40) (41) (57) (58) (59) le support (38) d'un aliment soumis à la même chale Jr (16). 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, au moins, une source de 30 chaleur (16) et, au moins, un dispositif thermodynamique (37) (56) dont le déplacement linéaire d'un de ses éléments est transformé en rotations par un mécanisme adapté (40) (41) (57) (58) (59).