Brevet FR3023154A1 — publié le 20160108

Récipient de cuisson et procédé de fabrication d'un récipient de cuisson La présente invention a pour objet un récipient de 5 cuisson comportant une paroi latérale reliée à un fond constitué d'au moins trois couches de matériaux dont une couche supérieure, une couche inférieure et une couche intermédiaire, ledit fond comportant un espace vide s'étendant autour de sa périphérie et délimité entre la couche supérieure, la couche 10 inférieure, et le bord périphérique de la couche intermédiaire. Il a été constaté que la présence d'un espace vide dans le fond de certains récipients de cuisson présente un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, l'on a par exemple pu constater que cet espace vide limite l'efficacité des récipients de 15 cuisson considérés car il empêche une diffusion de chaleur homogène entre les différentes couches de matériaux dont est constitué leur fond. Du fait de la présence de l'espace vide, le fond peut également être soumis à des phénomènes d'accumulation d'énergie thermique sur des surfaces réduites ce qui peut 20 provoquer des colorations intempestives de la matière au niveau des zones de surchauffe. Par ailleurs, pour certaines applications, il peut s'avérer indispensable de disposer d'un ustensile de cuisson dont le fond présente des propriétés particulières, par exemple 25 en permettant une rupture thermique ou une discontinuité mécanique entre les différentes couches de matériaux qui le constituent. Le but de la présente invention est de proposer une solution permettant de pallier les inconvénients liés à une 30 mauvaise diffusion de la température au niveau du fond d'un récipient de cuisson ou de fournir un récipient de cuisson qui présente des propriétés particulières, notamment du fait de l'existence d'une rupture thermique ou d'une discontinuité mécanique entre les différentes couches de matériaux qui constituent son fond, tel qu'évoqué ci-dessus. A cet effet, la présente invention concerne un récipient de cuisson du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de remplissage apte à combler ledit espace vide. Ainsi, en fonction de la nature du matériau constitutif de l'élément de remplissage, des caractéristiques particulières du fond du récipient de cuisson pourront être obtenues. Conformément à une caractéristique de l'invention, ledit élément de remplissage est au moins partiellement constitué d'un matériau ductile lui permettant, si nécessaire, de se déformer facilement au cours du procédé de fabrication du récipient de cuisson. Selon une variante de réalisation, l'élément de remplissage est au moins partiellement constitué d'un matériau conducteur thermique, permettant d'assurer une diffusion de chaleur homogène au niveau du fond du récipient de cuisson. Le matériau conducteur thermique peut être un métal choisi parmi le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, leurs alliages ou tout matériau thermiquement conducteur équivalent. Selon une autre variante de réalisation, l'élément de remplissage est au moins partiellement constitué d'un matériau isolant thermique, permettant si nécessaire d'assurer une rupture thermique entre les couches de matériaux dont est constitué le fond du récipient de cuisson. Le matériau isolant thermique peut être choisi parmi le groupe constitué par le silicone, le zirconium ou tout matériau thermiquement isolant équivalent. Conformément à une caractéristique de l'invention, ledit élément de remplissage peut présenter un volume sensiblement complémentaire à celui de l'espace vide à combler tel que notamment une forme torique. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un récipient de cuisson tel que défini préalablement, dans lequel on superpose au moins trois couches de matériaux dont une couche supérieure, une couche inférieure 5 et une couche intermédiaire destinées à former le fond du récipient, tandis qu'au moins la couche supérieure est destinée à former également la paroi latérale du récipient, puis on réalise ledit récipient par formage, repoussage ou emboutissage desdites couches de matériaux. Ce procédé est caractérisé en ce 10 que l'on prévoit une étape dans laquelle on comble, au moyen d'un élément de remplissage, un espace vide que comporte ledit fond et s'étendant autour de la périphérie dudit fond entre la paroi latérale, la couche supérieure, la couche inférieure, et le bord périphérique de la couche intermédiaire. 15 Conformément à une variante de mise en oeuvre, lorsqu'on superpose lesdites couches de matériaux, on dispose un élément de remplissage à l'état solide autour du bord périphérique de la couche intermédiaire, entre la couche supérieure et la couche inférieure. 20 Dans ce cas, on utilise préférentiellement un élément de remplissage de forme sensiblement complémentaire à celle de l'espace vide à combler. Conformément à une autre variante de mise en oeuvre, l'on injecte un élément de remplissage à l'état liquide ou 25 pulvérulent dans ledit espace vide après l'étape d'emboutissage, de formage ou de repoussage. La présente invention prévoit également la possibilité de réaliser l'étape de comblement de l'espace vide concomitamment à l'étape d'emboutissage, de repoussage ou de formage que l'on 30 effectue en plongeant lesdites couches de matériaux dans un bain d'un élément de remplissage à l'état liquide ou à l'état de microbilles ou de poudre. Par ailleurs, le procédé selon l'invention se caractérise également par la possibilité d'utiliser un élément de remplissage constitué d'un matériau composite. D'autres particularités et avantages de l'invention 5 apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 illustre une vue en coupe de différentes couches de matériaux destinées à former un récipient de cuisson 10 selon l'invention, - la figure 2 illustre une vue en coupe d'un récipient de cuisson selon l'invention obtenu par formage, repoussage ou emboutissage des couches de matériaux de la figure 1, - la figure 3 est une vue agrandie du détail D de la 15 figure 2. Dans la variante de réalisation illustrée, le récipient de cuisson 1 selon l'invention comporte une paroi latérale 2 et un fond 3 et est obtenu par formage, emboutissage ou repoussage d'une superposition 10 de quatre couches de matériaux, de 20 différentes natures. La superposition 10 comporte une couche supérieure 4 et une couche inférieure 5 constituées d'un même matériau, par exemple de l'acier inoxydable de type 304 18-9D. Dans l'exemple illustré, elles présentent une épaisseur de 0,4mm, et un 25 diamètre de 350mm. Une couche intermédiaire 6 constituée par exemple d'acier Toolox 33 présentant, dans la variante illustrée, une épaisseur de 3mm et un diamètre de 193mm, est prise en sandwich et disposée de manière à être centrée entre les couches supérieure 4 et inférieure 5. Dans la variante de 30 réalisation illustrée, la superposition 10 comporte en outre une couche additionnelle 7 d'un matériau composé à 80% de nickel, d'une épaisseur de 0,2mm et disposée entre la couche inférieure et la couche intermédiaire 6. Cette couche additionnelle 7 est cependant facultative, et n'apporte pas de contribution particulière à la présente invention. Après l'étape d'emboutissage, de formage ou de repoussage 5 permettant de réaliser le récipient de cuisson 1 à partir de la superposition 10 de couches de matériaux, les couches supérieure 4 et inférieure 5 définissent la paroi latérale 2 du récipient de cuisson 1 tandis que le fond 3 est constitué des couches supérieure et inférieure 4, 5, de la couche intermédiaire 6 et 10 de la couche additionnelle 7. En référence à la figure 3, le fond 3 comporte un espace vide 8 délimité par les faces internes 12, 13 des couches supérieures 4, inférieure 5 (laquelle est recouverte dans l'exemple illustré par la couche additionnelle 7) et le bord 15 périphérique 11 de la couche intermédiaire 6. Conformément à l'invention, cet espace vide 8 est comblé au moyen d'un élément de remplissage 9 de préférence constitué d'un matériau ductile qui peut par exemple être introduit à l'état solide avant l'étape de formage, de repoussage ou 20 d'emboutissage de la superposition 10. Dans ce cas, il présente de préférence une forme torique sensiblement complémentaire à celle de l'espace vide 8 à combler. L'élément de remplissage 9 à l'état solide peut être simplement disposé de manière appropriée entre les différentes couches de matériaux 4, 5, 6. Il peut 25 également être assemblé au bord périphérique 11 de la couche intermédiaire 6, préalablement usinée à la forme de l'espace libre 8, par exemple par brasage ou soudage ou toute autre technique d'assemblage équivalente. Alternativement, l'élément de remplissage 9 peut être 30 introduit pendant l'étape de formage, de repoussage ou d'emboutissage, en plongeant concomitamment la superposition 10 dans un bain d'un élément de remplissage 9 à l'état liquide, sous forme de microbilles ou de poudre. Une autre alternative envisageable prévoit en outre la possibilité d'injecter l'élément de remplissage 9 dans l'espace vide 8 après l'étape de formage, de repoussage ou d'emboutissage du récipient de cuisson. Suivant les propriétés souhaitées pour le fond 3 du récipient de cuisson 1, l'élément de remplissage 9 peut être conçu à partir d'un matériau présentant des propriétés de conduction thermique, tel que notamment l'aluminium, le cuivre, leurs alliages ou tout autre matériau présentant des propriétés équivalentes. L'élément de remplissage 9 peut également être conçu à partir d'un matériau ayant des qualités d'isolation thermique, permettant de rompre la continuité thermique entre les différentes couches de matériaux constitutives du fond 3 du récipient de cuisson 1. Dans ce cas, il pourra s'agir par exemple de silicone ou d'un autre matériau isolant thermique équivalent, tel que notamment le zirconium. Alternativement, l'invention prévoit également la possibilité de combler l'espace vide 8 au moyen d'un élément de remplissage 9 constitué d'un matériau composite, constitué par exemple de matériaux de différentes natures mélangés ou pré-agglomérés. Le cas échéant, l'élément de remplissage 9 peut également assurer le rôle d'interface entre les différents matériaux constitutifs du fond 3 dont les coefficients de dilatation respectifs diffèrent les uns des autres, ce qui permet avantageusement de conférer un degré de liberté supplémentaire à certains matériaux et par conséquent d'éviter une déformation intempestive du fond 3. L'élément de remplissage 9 est de préférence constitué d'un matériau différent de celui de la couche intermédiaire 6, de sorte à présenter les propriétés de ductilité, d'isolation ou de conductivité thermique dont la couche intermédiaire 6 est, le cas échéant dépourvue, ou pour permettre une discontinuité mécanique. Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple décrit ci-dessus sans sortir du cadre de 5 l'invention. REVENDICATIONS1. Récipient de cuisson (1) comportant une paroi latérale (2) reliée à un fond (3) constitué d'au moins trois couches de matériaux dont une couche supérieure (4), une couche inférieure (5) et une couche intermédiaire (6), ledit fond (3) comportant un espace vide (8) s'étendant autour de sa périphérie et délimité entre la couche inférieure (5), la couche supérieure (4) et le bord périphérique (11) de la couche intermédiaire (6), ledit récipient de cuisson (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte un élément de remplissage (9) apte à combler ledit espace vide (8). 2. Récipient de cuisson (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de remplissage (9) est au moins partiellement constitué d'un matériau ductile. 3. Récipient de cuisson (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément de remplissage (9) est au moins partiellement constitué d'un matériau conducteur thermique. 4. Récipient de cuisson (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit matériau conducteur thermique est un métal choisi parmi le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, ou leurs alliages. 5. Récipient de cuisson (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément de remplissage (9) est au moins partiellement constitué d'un matériau isolant thermique. 6. Récipient de cuisson (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit matériau isolant thermique est choisi parmi le groupe constitué par le silicone, le zirconium. 7. Récipient de cuisson (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de remplissage (9) présente un volume sensiblement complémentaire à celui de l'espace vide (8) à combler. 8. Récipient de cuisson (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément de remplissage (9) présente une forme torique. 9. Procédé de fabrication d'un récipient de cuisson (1) tel que défini par les revendications 1 à 8, dans lequel on superpose au moins trois couches de matériaux dont une couche supérieure (4) , une couche inférieure (5) et une couche intermédiaire (6) destinées à former le fond (3) du récipient de cuisson (1), tandis qu'au moins la couche supérieure (4) est destinée à former également la paroi latérale (2) du récipient de cuisson (1), puis on réalise ledit récipient de cuisson (1) par formage, repoussage ou emboutissage desdites couches de matériaux, caractérisé en ce que l'on prévoit une étape dans laquelle on comble, au moyen d'un élément de remplissage (9), un espace vide (8) que comporte ledit fond (3) et s'étendant autour de la périphérie dudit fond (3) entre la paroi latérale (2), la couche supérieure (4), la couche inférieure (5), et le bord périphérique (11) de la couche intermédiaire (6). 10. Procédé de fabrication d'un récipient de cuisson (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que lorsqu'on superpose lesdites couches de matériau, on dispose un élément de remplissage (9) à l'état solide autour du bord périphérique (11) de la couche intermédiaire (6), entre la couche supérieure (4) et la couche inférieure (5). 11. Procédé de fabrication d'un récipient de cuisson (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on utilise un élément de remplissage (9) de forme sensiblement complémentaire à celle de l'espace vide (8) à combler. 12. Procédé de fabrication d'un récipient de cuisson (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on injecte un élément de remplissage (9) à l'état liquide ou à l'état de poudre dans ledit espace vide (8) après l'étape d'emboutissage, de repoussage ou de formage. 13. Procédé de fabrication d'un récipient de cuisson (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on réalise l'étape de comblement de l'espace vide (8) concomitamment à l'étape d'emboutissage, de repoussage ou de formage en plongeant lesdites couches de matériaux dans un bain d'un élément de remplissage (9) à l'état liquide ou à l'état de microbilles ou de poudre. 14. Procédé de fabrication d'un récipient de cuisson (1) selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que l'on utilise un élément de remplissage (9) constitué d'un matériau composite.