La présente invention concerne un dispositif de verrouillage rapide d'une première pièce sur une deuxième pièce par rapport à laquelle la première pièce est en mouvement, notamment pour porte de four à micro-ondes, et plus particulièrement un tel dispositif comprenant
une unité de fermeture à deux positions de butée stables, et
des premiers moyens d'actionnement pour amener l'unité de fermeture de sa première position stable à sa deuxième position stable lorsque la première pièce est amenée d'une position ouverte par rapport à la deuxième pièce à une position fermée par rapport à la deuxième pièce, et pour ramener l'unité de fermeture de sa deuxième position stable à sa première position stable lorsque la première pièce est amenée de sa position fermée par rapport à la deuxième pièce à une position ouverte par rapport à la deuxième pièce.
On connaît déjà des ensembles de fermeture comprenant de tels éléments, utilisés par exemple dans les fours à micro-ondes.
Dans ces fours, la première pièce est constituée par la porte du four et la deuxième pièce par la structure de ce four. L'unité de fermeture est montée sur la structure du four et oscille de l'une à l'autre de ses positions de butée stables sous l'action d'un doigt d'actionnement solidaire de la porte. Ce doigt constitue à la fois les premiers moyens d'actionnement, et un moyen de blocage de la porte par sa coopération avec l'unité de fermeture lorsque la porte est en position fermée.
Lorsque la porte est fermée manuellement, le doigt d'actionnement entraîne l'unité de fermeture dans sa deuxième position stable, et cette unité maintient à son tour la porte en position fermée du fait de la stabilité de cette position. Lorsque la porte est ensuite ouverte, que ce soit manuellement ou sous l'action d'un moyen de manoeuvre, le doigt fait basculer l'unité de fermeture au-delà d'une position d'équilibre instable, basculement qui se poursuit de lui-même jusqu'à la première position de butée stable. L'unité de fermeture reste alors dans cette position jusqu'à la fermeture suivante de la porte.
Le principal inconvénient d'un tel agencement réside dans le fait qu'il ne fournit pas de verrouillage de la porte, mais un simple blocage en position fermée. On ne peut donc pas exclure tout risque de fuites d'ondes électromagnétiques.
La présente invention vise à pallier cet inconvénient.
On connaît, du document US-5 300 745, un dispositif pour placer un four à micro-onde dans une position d'arrêt. A cet effet, il est prévu un doigt de blocage empêchant, lorsque la porte du four est ouverte, la rotation d'une roue qui empêche la mise en marche du four.
Plus particulièrement l'invention a pour but de fournir un dispositif de verrouillage rapide d'une pièce sur une autre, et notamment une porte de four à micro-ondes sur la structure de ce four.
L'invention a également pour but d'éviter toute fuite d'ondes d'un four à micro-ondes pendant toute la durée de son fonctionnement.
L'invention a également pour but d'assurer le verrouillage d'une pièce sur une autre avec une faible consommation d'électricité, de manière silencieuse, et sans échauffement.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de verrouillage selon la revendication 1.
Le dispositif selon l'invention assure donc non seulement un blocage de la première pièce sur la deuxième, notamment de la porte d'un four à micro-ondes en position fermée sur la structure de ce four, à l'aide de l'unité de fermeture bistable, mais également un verrouillage dans cette position. Ce verrouillage est réalisé par l'intermédiaire de l'unité de fermeture dont le premier organe de verrouillage coopère avec le deuxième organe de verrouillage de l'unité de verrouillage lorsque ce dernier est amené en position de verrouillage par les deuxièmes moyens d'actionnement activés par leurs moyens de commande.
Dans un mode de réalisation particulier, les deuxièmes moyens d'actionnement comprennent un moteur électrique à courant continu et des moyens de transmission pour transmettre le mouvement de l'arbre du moteur au deuxième organe de verrouillage.
On observera qu'il est déjà connu d'utiliser des électroaimants pour le verrouillage des fours à micro-ondes. Dans ce cas, un plungeur est utilisé comme une targette qui s'engage dans un orifice correspondant ménagé dans la porte du four.
De tels dispositifs à électro-aimants ne sont toutefois pas satisfaisants.
Ils sont en premier lieu lents à s'enclencher, typiquement de l'ordre de plusieurs secondes. Un tel retard est souvent inacceptable, si l'on tient compte du fait qu'un four à micro-ondes n'est souvent utilisé que par durées de quelques dizaines de secondes.
Par ailleurs, il est bien entendu nécessaire de maintenir l'électro-aimant alimenté pendant toute la durée de l'utilisation du four, puisque seul cet électro-aimant maintient la porte fermée. Mais, outre le fait que cette alimentation consomme une énergie électrique non négligeable, elle entraîne un échauffement relativement important et, surtout, un niveau sonore élevé.
Au contraire, un moteur électrique à courant continu associé à un réducteur convenable peut fournir un couple important qui est transmis à l'unité de fermeture, empêchant cette dernière de quitter sa deuxième position stable. Ce couple important est en outre obtenu sans échauffement excessif et de façon silencieuse, même avec un courant d'alimentation élevé, de l'ordre par exemple de 1 ampère sous une tension de 12 volts. Enfin, un moteur à courant continu peut être alimenté directement par un microprocesseur.
Les deuxièmes moyens d'actionnement peuvent en outre comprendre des moyens de rappel élastiques
Egalement dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention comprend un joint d'étanchéité entre la première pièce et la deuxième pièce, les premier et deuxième organes de verrouillage étant agencés pour tendre à entraîner l'unité de fermeture à l'écart de sa première position stable à partir de sa deuxième position stable lorsque le deuxième organe de verrouillage est en position de verrouillage, de manière à comprimer le joint d'étanchéité lorsque la première pièce et la deuxième pièce sont en position fermée.
Dans ce mode de réalisation, la sécurité d'utilisation est mieux assurée du fait de la présence du joint d'étanchéité. Celui-ci est comprimé par l'action du deuxième organe de verrouillage. Toute fuite d'ondes est ainsi empêchée.
Egalement dans un mode de réalisation particulier, l'unité de fermeture comprend une fourche montée à rotation sur une des pièces, des moyens élastiques étant prévus pour presser ladite fourche dans l'un ou l'autre sens de rotation à l'écart d'une position d'équilibre instable.
Plus particulièrement, les premiers moyens d'actionnement peuvent comprendre un doigt d'actionnement monté sur une des pièces et agencé pour coopérer avec un élément de l'unité de fermeture monté mobile sur l'autre pièce entre deux positions de butées stables.
Encore plus particulièrement, le doigt d'actionnement peut être agencé pour s'engager entre les branches de la fourche et pousser une première branche de la fourche lorsque la première pièce est amenée d'une position ouverte par rapport à la deuxième pièce à sa position fermée par rapport à la deuxième pièce, et pour tirer une deuxième branche de la fourche lorsque la première pièce est amenée de sa position fermée par rapport à la deuxième pièce à une position ouverte par rapport à la deuxième pièce.
La deuxième branche de la fourche peut être agencée pour être en butée sur le doigt d'actionnement lorsque l'unité de fermeture est dans sa deuxième position stable.
Dans un mode de réalisation particulier, l'unité de verrouillage comprend une première surface de contact agencée pour venir au contact d'une deuxième surface de contact de l'unité de fermeture lorsque l'unité de fermeture est dans sa deuxième position stable et que le deuxième organe de verrouillage est en position de verrouillage.
Plus particulièrement, la deuxième surface de contact peut être aménagée sur une troisième branche de la fourche.
L'invention a également pour objet un four à micro-ondes caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de verrouillage tel que décrit ci-dessus.
Plus particulièrement le four à micro-ondes selon l'invention peut comprendre un tube micro-ondes, des moyens de commande pouvant être agencés pour amener le deuxième organe de verrouillage dans sa position de verrouillage lorsque le tube micro-ondes est activé.
Ainsi, le four selon l'invention est automatiquement verrouillé lors de sa mise en marche.
Plus particulièrement, les moyens de commande peuvent être agencés pour maintenir un courant électrique dans le moteur à courant continu aussi longtemps que le tube micro-ondes est activé.
La porte du four à micro-ondes selon l'invention est ainsi maintenue verrouillée pendant toute la durée de fonctionnement du four.
La présente invention a également pour objet un procédé de verrouillage rapide d'une première pièce sur une deuxième pièce par rapport à laquelle la première pièce est en mouvement, notamment pour porte de four à micro-ondes, à l'aide d'un dispositif comprenant
une unité de fermeture à deux positions de butée stables,
une unité de verrouillage, et
des premiers moyens d'actionnement pour amener l'unité de fermeture de sa première position stable à sa deuxième position stable lorsque la première pièce est amenée d'une position ouverte par rapport à la deuxième pièce à une position fermée par rapport à la deuxième pièce, et pour ramener l'unité de fermeture de sa deuxième position stable à sa première position stable lorsque la première pièce est amenée de sa position fermée par rapport à la deuxième pièce à une position ouverte par rapport à la deuxième pièce,
procédé caractérisé par le fait qu'il comprend
une étape consistant à déplacer un organe de verrouillage monté de façon mobile sur l'unité de verrouillage, d'une position d'ouverture où la première pièce est libre de se déplacer, à une position de verrouillage dans laquelle ledit organe de verrouillage et un autre organe de verrouillage sur l'unité de fermeture coopèrent au maintien de l'unité de fermeture dans sa deuxième position stable lorsque la première pièce est en position fermée par rapport à la deuxième pièce.
Plus particulièrement, l'invention a pour objet un procédé pour le verrouillage de la porte d'un four à micro-ondes sur la structure de ce four, lequel four comporte un tube micro-ondes et un joint d'étanchéité entre la porte et la structure, ce procédé pouvant comprendre en outre une étape consistant à maintenir le deuxième organe de verrouillage appliqué contre le premier organe de verrouillage pendant toute la durée où le tube micro-ondes est activé, de manière à comprimer le joint d'étanchéité pendant toute cette durée.
On peut, dans ce procédé, en vue de maintenir le deuxième organe de verrouillage appliqué contre le premier organe de verrouillage, maintenir un courant électrique dans un moteur à courant continu agencé pour déplacer le deuxième organe de verrouillage de sa position d'ouverture à sa position de verrouillage.
On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
On voit schématisés à la figure 1 la porte 1 du four à micro-ondes et la structure 2 comportant l'encadrement de cette porte. Un joint 3 disposé à la périphérie d la porte 1 assure l'étanchéité de l'intérieur du four par rapport à l'extérieur du four lorsque la porte 1 est fermée.
La structure 2 supporte pour l'essentiel, en ce qui concerne l'invention, une unité de fermeture 4 et une unité de verrouillage 5. La porte 1 supporte un doigt d'actionnement 6.
L'unité de fermeture 4 comprend une fourche 7 et un ressort de rappel hélicoïdal 8 pour cette fourche 7. La fourche 7 est montée à rotation autour d'un axe 9 sur la structure 2, à proximité de l'encadrement de la porte 1.
La fourche 7 comporte trois branches 10, 11 et 12 orientées généralement dans la même direction, et un bras de levier 13 orienté généralement dans la direction opposée. La branche extérieure 10 de la fourche 7 est la plus proche de la porte 1 et la branche extérieure 12 est la plus éloignée. La branche médiane 11 est sensiblement dans le prolongement du bras de levier 13.
Le ressort de rappel 8 est en compression avec une de ses extrémités en appui sur l'extrémité libre du bras de levier 13 et son autre extrémité en appui sur une butée 14 solidaire de la structure 2. Des liaisons à rotule sont prévues à ses deux extrémités pour permettre un certain débattement angulaire du ressort.
L'extrémité libre du bras de levier 13 est généralement disposée entre l'axe 9 de rotation de la fourche 7 et la butée 14. Ainsi, le ressort de rappel 8 tend toujours à écarter la fourche 7 d'une position d'équilibre instable dans laquelle l'extrémité libre du bras de levier 13, l'axe 9 de rotation de la fourche 7 et la butée 14 sont alignés.
La rotation de la fourche 7 autour de l'axe 9 est limitée, dans le sens de la flèche F1 qui conduit généralement les branches 10, 11 et 12 vers la porte 1, par une butée 15 solidaire de la structure 2. On verra ci-après que, dans l'autre sens, celui de la flèche F2, cette rotation est limitée par la coopération du doigt 6 avec la face intérieure 16 de la branche 10 de la fourche.
L'unité de verrouillage 5 comprend un moteur électrique 17 à courant continu, une roue dentée 18 engrenant avec l'axe de sortie 19 du moteur 17, et un levier pivotant 20 possédant un secteur denté 21 engrenant avec un pignon 22 coaxial à, et solidaire de, la roue dentée 18. Le moteur 17, l'axe de rotation 23 de la roue dentée 18 et l'axe de pivotement 24 du levier 20 sont montés sur la structure 2.
Un ressort de rappel 25 a une de ses extrémités fixée à la structure 2 et son autre extrémité fixée à l'extrémité du levier 20 opposée au secteur denté 21. Ce ressort 25 agit ici en traction et est disposé de manière à faire pivoter le levier dans le sens de la flèche F3 et donc à ramener l'extrémité du levier 20 opposée au secteur denté 21 à l'écart de l'unité de fermeture 4. Le moteur 17 est alimenté de manière à faire pivoter le levier 20 dans le sens opposé à celui de la flèche F3.
Dans la configuration de la figure 1 où la porte du four est ouverte, la fourche 7 est en appui sur la butée 15 sous l'action du ressort 8. Le doigt 6 se trouve alors en vis-à-vis de la face 26 de la branche 11 qui fait face à la branche 10 (figure 2).
Egalement dans cette configuration, le levier 20 est retenu à l'écart de la fourche 7 par le ressort de rappel 25. Le moteur électrique 17 n'est pas excité et ne fournit donc aucun couple.
Lorsque la porte 1 est amenée en position de fermeture, comme montré à la figure 2, le doigt 6 vient en contact avec la face 26 de la branche 11 de la fourche 7 qui fait face à la branche 10. Le doigt 6 presse cette face 26 et amène ainsi la fourche 7 à pivoter dans le sens de la flèche F2, en comprimant en premier lieu le ressort 8.
Lorsque le point d'équilibre instable est atteint puis dépassé, le ressort amène la rotation de la fourche 7 à se poursuivre dans le sens de la flèche F2. La face 27 de la branche 10 de la fourche 7 qui fait face à la branche 11 vient alors en contact avec le doigt 6 (du côté de ce dernier opposé au contact précédent avec la face 26 de la branche 11), ce qui a pour effet d'achever de fermer la porte 1 et de la plaquer contre le joint d'étanchéité 3, comme montré à la figure 3.
Le four peut alors être mis en marche. A cet instant, l'électronique de commande 28 (figure 5), constituée pour l'essentiel d'un microprocesseur, d'une part active le tube micro-ondes du four (non représenté), et d'autre part verrouille la porte.
Pour cela, comme montré à la figure 6, un courant régulé dans une première phase de 40 ms à une valeur de 1 A est amené à alimenter le moteur 17. Au cours d'une deuxième phase de 20 ms, le courant dans le moteur 17 est annulé. Enfin, le courant est ramené à la valeur de 0,4 A pendant toute la durée de l'utilisation du four, pendant laquelle la porte demeure donc verrouillée.
La position de verrouillage est représentée à la figure 4. La rotation du moteur 17 sous l'effet du courant d'excitation amène le levier 20 à pivoter dans le sens opposé à la flèche F3. Dans ce mouvement, une surface de contact 29 de l'extrémité 30 en forme de crochet du levier 20 vient en contact avec une surface de contact 31 formée sur la branche 12 de la fourche 7 en vis-à-vis de la branche 11. Ce mouvement s'exécute contre l'action du ressort de rappel 25.
Dans la position de la figure 4, le contact des surfaces 29 du levier 20, et 31 de la fourche 7, assure un verrouillage de la fourche 7 et donc de la porte 1 qui ne peut donc être ouverte aussi longtemps que le moteur 17 est alimenté. En outre, le joint d'étanchéité 3 est comprimé, empêchant toute fuite d'ondes.
A la fin de l'utilisation du four, le tube micro-ondes cesse d'être alimenté, de même que le moteur 17. Dans ces conditions, le ressort de rappel 25 provoque un pivotement du levier dans le sens de la flèche F3 et par conséquent la libération de la fourche 7.
Lorsque la porte est tirée en vue de son ouverture, le doigt 6 appuie sur la face 27 de la branche 10 de la fourche 7, et ainsi entraîne un pivotement de cette fourche dans le sens de la flèche F1. Lorsque le point d'équilibre instable est atteint puis dépassé, le ressort 8 amène le mouvement de la fourche 7 à se poursuivre jusqu'au contact de la butée 15. L'ensemble se retrouve alors dans la configuration de la figure 1.
L'invention assure donc un verrouillage positif de la porte du four. Ce verrouillage est accompagné d'une compression d'un joint d'étanchéité périphérique à la porte, et dure aussi longtemps que l'utilisation du four.