JVIÉMOIRE DESCRIPTIF
La présente invention décrit un appareil de cuisine électrique utilisé pour brasser des ~~liments à consistance fluide qu'il faut brasser continuellement pour ne pas qu'ils collent au fond du chaudron. C'est un appareil qui transfert un couple magnétique entre une plaque déposé sur le rond de la cuisinière ( en dessous du chaudron ) et un agitateur magnétique déposé
dans le chaudron à
proximité de son centre ( centrage automatique de l'agitateur ). La plaque sert aussi pour conduire la chaleur du rond au chaudron.
Actuellement, les personnes qui préparent dans aliments comme des sauces, des soupes au lait ( crème ), des garnitures de tarte au citron, sucre à la crème, ... , utilisent une cuillère et beaucoup de patience pour brasser à la main sans arrêt jusu'à la cuisson complète. Ceci peut prendre iPacilement de 10 à 30 minutes selon les applications. Lorsqu'une personne travaille à la maison, elle a souvent plusieurs tâches à faire: à la foi... Faire le lavage, s'occuper des enfants, préparer le dîner, répondre au téléphone, etc. Lors de la préparation des aliments mentionnés plus haut, si le brassage est insuffisant ou intermittent, les aliments colleront au fond du chaudron.
Il en résultera un goût de brûlé et des grumeaux désagréables ... une préparation ratée !
Puisqu'à ma connaissance, ce type d'appareil n'existe pas encore sur le marché. Je vais vous décrire les points forts et les pointa faibles de mon invention.
1?oints forts du Robot 'tateur:
~~ Il peut être installé en permanence sur le rond de la cuisinière et être enlevé au besoin.
n Il n'enlève pas l'utilisation du rond pour d'autres applications ( ex: faire cuire des neufs avec une poêle ).
~~ Dû au vérin ajustable, il s'installe aussi bien sur une cuisinière avec ronds spirales qu'avec ronds de fonte ou bien ronds de vitrocéramique.
n L'agitateur magnétique peut être rangé dans un tiroir, il est facile d'utilisation puisqu'il se centre de lui-même dans le chaudron dû au:x forces d'attraction magnétique avec la plaque.
~~ Après l'utilisation, l'agitateur peut être séparé en ses deux pièces constitutives que sont le rotor magnétique et le support-pivot pour être lavés au lave-vaisselle.
~~ Il est possible d'utiliser des chaudrons standards sur le marché pourvu qu'ils soient non-magnétiques ( la piupa~rt des chaudrons en acier inoxydable, les chaudrons en aluminium recouverts ou non recouverts de Téflon, les chaudrons en Pyrex ). La grandeur du chaudron doit évidemment être en proporl:ion avec la grandeur du rond.
~~ L'utilisation d'un chaudron de bonne épaisseur est possible dû au couple magnétique su~sant.
n Le couvert du chaudron pe~,~t être déposé sur le chaudron après l'installation de l'agitateur, ce qui diminue le temps de la cuisson car l'échange de chaleur des aliments avec l'ambiant est plus lente.
lPoints faibles du Robot A '~tateur:
~~ Le temps nécessaire au réchauffement du chaudron est augmenté d'environ une minute due à
l'ajout de la plaque à induction magnétique entre le rond et le chaudron.
~~ La production américaine d'acier inoxydable austénitique ( non-magnétique ) compte pour environ 70 % de la production totale d'acier inoxydable. J'ai remarqué en visitant des détaillants de chaudron en acier inoxydable qu'environ la même proportion ( 70 % ) des chaudrons était non-magnétique donc utilisable par le Robot Agitateur. Par conséquent, il y a environ 30 % des chaudrons en acier inoxydable qui sont magnétiques et donc non utilisables.
~~ Après la cuisson des aliments, il faut: retirer l'agitateur en tirant sur le support-pivot. Si la cuisson a été effectuée sans le couvercle du chaudron, la température du support-pivot est plutôt tiède pour les doigts. Par ailleurs, si la cuisson s'est effectuée avec le couvercle du chaudron, il est recommandé de ne pas toucher au support-pivot durant les quinze secondes suivant le retrait du couvercle. Pendant ce court temps, la température du support-pivot chutera rapidement pour a tteindre une température tiède sans danger pour les doigts..
~~ Le Robot agitateur comporte à l'intérieur de la plaque à induction magnétique, un système d'aimants en céramique. Les manufacturiers d'aimants en céramûque indiquent une température d'utilisation normale jusqu'à 400°F ( 204°C ) sans danger de provoquer des fissures dans les aimants. Cette température représente donc la température; maximale d'utilisation de la plaque.
Les aliments mentionnés plus hauts sont préparés de feu doux à feu moyen. Ä
feu moyen, la température de la plaque est environ à 340°F ( 170°C ). Il est donc important lors de l'utilisation, de se limité à un feu moyen pour se garder une marge de sécurité pour ne pas risquer d'ab~itner le Robot Agitateur.
~~ L'utilisation d'un chaudron à fond épais ( chaudron de qualité ) est préférable car l'assise du chaudron est bien droite et donc bien en contact avec la plaque. Le transfert de chaleur se fait bien entre la plaque et le chaudron. l:.e mouvement de l'agitateur n'a aucun effet sur le chaudron.
L'assise d'un chaudron mince est souvent bossé, cela implique; que le chaudron oscillera légèrement lors du mouvement de l'agitateur ce qui n'est pas dramatique mais plutôt dérangeant à
première vue; que l'échange de chaleur se fait mal entre la plaque et le chaudron. Les tests que j'ai effectués démontrent que même avec un chaudron bossé, la température de la plaque ne dépasse pas les 400°F ( 204°C ) pour un feu moyen du rond de la cuisinière.
Autres points importants Ä la Figure 2, j'ai dessiné l.e premier prototype utiliser pour l'évaluation de l'aynareil final Robot Agitateur décrit dan,. cette demande 1. Ce prototype m'a démontré:
n Qu'il était inutile de faire brasser les aliments alternativement dans les deux sens, un seul sens de brassage suffit.
~~ Qu'une seule vitesse de brassage bien choisie était suffisante.
.. Qu'une broche anti-couple, retenant. la queue du chaudron pour ne pas qu'elle tourne sous l'effet de la rotation de l'agitateur dans les aliments, était inutile. La seule fi-iction du chaudron sur la plaque est sui~sante.
.. Qu'un dégagement circulaire au centre de la plaque permettant "
probablement " une meilleure assise du chaudron n'a pas démontré d'avantage au cours des tests. Ce détail n'apparaît donc pas sur le Robot Agitateur.
.. Que l'utilisation de deux pales d'agitation plus grosses est plus performante ( moins de couple magnétique entre la plaque et l'agitateur pour le même effet de brassage ) que l'utilisation de plusieurs ( trois et plus ) petites pales également distribuées.
Réalisation de l'invention lListe des dessins lEn ce qui concerne les dessins j'ai utilisé un système simple pour reconnaître la direction de la vue.
.Sur la Figure 1, j'ai indiqué au complet la vue de dessus et la vue de face avant pour préciser L'orientation du Robot Agitateur. Sur les autres figures, je me suis servi des abréviations suivantes ~~our situer les vues:
'COP, pour vue du dessus ou " top " en anglais.
1CTND, pour vue du dessous ou " underneath " en anglais.
1FA, pour vue de face avant.
IFR, pour vue de face amère.
CD, pour vue de coté droit.
CG, pour vue de coté gauche.
l~Tote: L'abréviation de l'orient:ation par rapport à la Figure 1 est toujours très près de la vue en question pour chacune des figures.
La Figure 1 représente le montage et l'utilisation du Robot Agitateur.
l.a Figure 2 représente le montage et: l'utilisation d'un prototype semblable à la Figure 1 démontrant plusieurs aspects inutiles qui n'apparaissent pas sur le Robot 'tateur.
La Figure 3 représente toutE;s les pièces assemblées du Robot Agitateur.
De la Figure 4 à la Figure 30 sont les dessins de toutes les pièces fabriquées sur mesure ( no 1 à 27 ) pour le Robot Agitateur.
De la Figure 31 à la Figure 43 sont les dessins d'assemblage étape par étape afin d'atteindre la réal~ation complète de l'invention ( no A1 à A13 ).
lDe la Figure 44 à la Figure 47 sont les dessins des pièces ( 03-A, 03-B, 04-A, 22-A ) qui représentent des alternatives aux: pièces ( 03, 04, 22 ) mentionnées dans les Figures 4 à 30.
lDe la Figure 48 ~~ la Figure 51 sont des dessin:> pour démontrer les principes magnétiques utilisés par l'invention.
lLa Figure 52 est un dessin pour démontrer les principes thermiques utilisés par l'invention.
lPièces faites sur mesure pour l'invention 1La Figure 4 est le dessin de la pièce no 1 ( plaque inductrice-conductrice ).
Elle est en aluminium coulé par injection. Elle renferme le système d'entraînement magnétique et elle a la tàche de conduire la chaleur du rond de la cuisinière au chaudron en passant par le couvert de la plaque no 2 de la Figure 5.
1La Figure 5 est le dessin de la pièce no 2 ( couvercle de la plaque ). Elle est faite à partir d'une tôle d'acier inoxydable austénitique ( non-magnétique ). Sa grande capacité à
l'usure est utile pour endurer le contact répété avec des assises de chaudron.
1La Figure 6 est le dessin de la pièce no 3 ( disque d'entrainement magnétique ). Elle est en aluminium coulé.
l.a Figure ? est le dessin de la pièce no 4 ( aimant ). C'est un aimant en céramique orienté de grade 5 minimum avec les pôles orientés à travers les plus grandes surfaces.
l:.a Figure 8 est le dessin de la pièce no 5 ( rondelle antifriction ). Elle est en acier inoxydable austénitique ( non-magnétique ). Elle est bien polie en surface pour recevoir un coussinet en ca~~one.
l~a Figure 9 est le dessin de la pièce no 6 ( coussinet inférieur ). Elle est en carbone ou en graphite selon les exigences de la conception.
l~,a Figure 10 est le dessin de la pièce no 7 ( coussinet supérieur ). Elle est faite du même matériau que le coussineat inférieur no 6 de la Figure 9.
La Figure 11 est le dessin de la pièce no 8 ( conducteur magnétique ). Elle est faite d'un acier utilisé
pour les transformateurs ou les relais ( ex: acier au silicium 1%, Silectron ). Un acier doux peut être utilisé mais il s'oxyde rapidement à haute température.
ILa Figure 12 est le dessin de la pièce no 9 ( capuchon du vérin ). Elle est faite en silicone moulée.
La Figure 13 est le dessin de la pièce no 10 ( entretoise de l'isolant ). Elle est en aluminium coulé.
l:.a Figure 14 est le dessin de la pièce no 11 ( joint d'étanchéité ). Elle est fait de silicone moulée.
1La Figure 15 est le dessin de la pièce no 12 ( isolant thermique supérieur ).
Elle est faite à partir d'une tôle très :mince ( environ 0.016 " ) d'acier inoxydable. Pour un métal, l'acier inoxydable n'est pas un bon conducteur de chaleur.
:La Figure 16 est le dessin de la pièce no 13 ( pignon moteur ). Elle est en laiton jaune, car sa fabrication est fàcile, elle résiste bien à l'usure et à la chaleur. Elle comporte deux trous filetés pour recevoir des vis d'arrêt.
1La Figure 17 est le dessin de la pièce no 14 ( support de l'isolant ). Elle est faite à partir d'une tôle d' acier inoxydable.
1La Figure 18 est le dessin de la pièce no 15 ( isolant thermique inférieur ).
Elle est fait à partir d'une tôle très émince ( environ 0.016 " ) d'acier inoxydable. Pour un métal, l'acier inoxydable n'est pas un 'bon conducteur de chaleur.
lLa Figure 19 est le dessin de la pièce no 16 ( engrenage-poulie ). Elle est en laiton jaune, car sa fabrication est fàcile, elle résiste bien à l'usure et à la chaleur. Elle offre aussi un bon coefficient de friction avec la courroie type ressort no 21 de la Figure 24.
La Figure 20 est le dessin de la pièce no 17 ( plaque écrous ). Elle est faite à partir d'une tôle d'acier inoxydable comportant des trous filetés pour recevoir des vis mécaniques.
La Figure 21 est le dessin de la pièce no 18 ( coussinet de l'engrenage-poulie ). Elle est en carbone ou en graphite :selon les exigences de la conception.
La Figure 22 est le dessin de la pièce no 19 ( coussinet de l'engrenage-poulie ). Elle est en carbone ou en graphite :selon les exigences de la conception.
La Figure 23 est le dessin de la pièce no 20 ( boîtier-radiateur ). Elle est faite d'aluminium coulé par injection et peinte par la suite. Elle sert principalement à contenir le moteur électrique et à évacuer la chaleur en provenance de l'isolant thermique et du moteur.
La Figure 24 est le dessin de la pièce no 21 ( courroie type ressort ). La figure montre la courroie en vue du dessus ( abréviation ~ TOP ).Elle est faite sur le même principe qu'un ressort en tension sauf que les deux extrémités sont reliées ensemble par un connecteur ( petit ressort, la vue de gauche est un agandissement d'une coupe longitudinale dE; la courroie reliée par un connecteur ). Cette courroie ainsi formée est flexible et élastique. Chacune des parties indiquées plus haut est faite d'un brin d'acier inoxydable.
l~a Figure 25 est le dessin de la pièce no 22 ( corps de l'agitateur ). Elle faite d'aluminium très résistant à la corrosion et de belle apparence ( ex: ANSI 6061-T4 ) ou en plastique ( polycarbonate ) non transparent ( opaque ).
l:a Figure 2G est le dessin de la pièce no 23 ( pale de l'agitateur ). Elle est en acier inoxydable austénitique ( non-magnétique ) bien polie en surface.
lLa Figure 27 est le dessin de la pièce no 24 ( couvercle de l''agitateur ).
Elle est faite du même matériau que la pièce no~ 22 ( corps de l'agitateur ) de la Figure 25.
lLa Figure 28 est le dessin de la pièce no 25 ( coussinet de l' agitateur ).
Elle est faite en Téflon qui répond aux normes sur l'industrie de l'alimentation.
lLa Figure 29 est le dessin de la pièce no 26 ( pivot de l'agitateur ). Elle est en acier inoxydable austénitique { non-magnétique ) bien polie en surface.
1La Figure 30 est le dessin de la pièce no 27 ( support du pivot ). Elle est faite à partir d'une tôle d' acier inoxydable austénitique ( non-magnétique ) bien polie en surface. II
est à
remarquer qu'elle est légèrement courbée pour offrir trois points de contact avec le fond du chaudron et ainsi fournir une bonne stabilité à l'agitateur lors de sa rotation.
;Assemblage des~ièces étaie car étaie afin d'atteindre la réalisation de l'invention ~E~éalisation de la plaque d'entraînement ( voir Figure 3 à droite ).
La Figure 31 est l'assemblage no Al. La rondelle antifiiction no 5 est insérée au centre du disque d'entraînement no 03 par un calage à retrait. L,es quatre aimants no 4 sont insérés dans les quatre logements formés par le premier assemblage des pièces no 5 et no 3.
II est important d'orienté les pôles des aimants en alternant ( Sud, Nord, Sud, Nord ) comme indiqué sur la vue de dessus ( abréviation ~ TOP ).
lLa Figure 32 est l'assemblage no A2. Le conducteur magnétique no 08 est installé sur l'assemblage no A1 à l'aide de deux vis à tête fraisée en acier inoxydable standards no V1 comme indiqué sur la voue de dessous ( abréviation ~ LIND ). Les coussinets inférieurs no 06 et supérieur 07 sont installés au centre de l' assemblage comme indiqué sur la vue de coupe A-A au centre de la figure ( abréviation ~ FA ).
l:.a Figure 33 est l'assemblage no A3. La goupille standard ( Hardened Ground Dowel Pin ) no G1 est insérée en dessous du boîtier-radiateur no 20 par calage à retrait comme indiqué
sur la vue d'agrandissement de la coupe A-A à droite de la figure ( abréviation ~ FA
). L,e pignon moteur no 13 est retenu sur l'arbre du moteur M1 par deux vis d'arrêt standards V3 comme indiqué sur la vue d'agrandissement de la coupe A-A à
droite de la figure ( abré~nation :~ FA ). Le moteur électrique no M 1 est installé dans le boîtier-radiateur no 20 à l'aide de deux vis à tête hexagonale standards no V4 comme indiqué
sur la vue de dessous en bas de la figure ( abréviation ~ UND ). Ix capuchon du vérin no 9 est collé sur la tête de la vis à tête hexagonale no V2 avec du silicone. Par la suite introduite en dessous du boîtier radiateur comme indiqué sur la vue d'agrandissement de la coupe A-A à droite de la figure ( abréviation ~ FA ).
La rondelle d'acier inoxydable standard no Rl suivie du coussinet de l'engrenage-poulie no 18 reçoivent l'engrenage-poulie no 16. La rondelle de Téflon mince standard no R2 est ajouté p~~r la suitE; au centre de la goupille no G1. Ces quatre pièces sont assemblées comme indiqué sur la vue d'agrandissement de la coupe A-A à droite de la figure ( abréviation ~ FA ).
lLa Figure 34 est l'assemblage no A4. L'interrupteur no I1 est installé au couvert du boîtier-radiateur no 19 comme indiqué sur les deux wes du haut à gauche ( abréviations ~
TOP et FA ). Le câble du transformateur mural no T 1 est passé par un trou destiné à
cette fin dans les coté du boîtier-radiateur no 19 de l'assemblage no A3 comme indiqué
sur la we de droite et du bas ( abréviation ~ 'TOP et TOP ). Par la suite, il faut effectuer les connections entre l'interrupteur n.o I1, le moteur no M1 et le Transformateur mural no Tl à l'aide d'un fer à souder La Figure 35 est l'assemblage no A5. Le couvert du boîtier-radiateur no 19 est collé sur le dessus du boîtier-radiateur no 20 de l'assemblage A4 à l'aide d'une colle à l'époxy comme indiqué.
lLa Figure 36 est l'assemblage no A6. L'isolant thermique supérieur no 12 est déposé sur l'assemblage no A5, l'entretoise de l'isolant thermique no 10 est déposé par la suite sur l'isolant no 12 et sont liés ensembles par deux vis à tête hexagonale standard no V5. La réalisation est indiquée sur la we de dessous ( abréviation ~ UND ) en haut de la figure et la we de :face arrière en coupe partielle A-A ( abréviation ~
FR ) en bas de la figure.
1La Figure 37 est l'assemblage no A7. L'isolant thermique inférieur no 15 est déposé sur la plaque inductrice-conductrice no 1. Par la suite, la plaque écrous no 17 est déposée sur l'isolant thermique inférieur no 15 et vissé par dessous par deux vis à tête fraisée en acier inoxydable standards no V6. La réalisation est indiquée sur la we de dessus abréviation ~ 'COP ) en haut de la figure et sur la we de face avant en coupe partielle A-A ( abréviation ~ FA ) en bas de la figure. Le joint d'étanchéité no 11 est collé
avec du silicone: sur l'isolant thermique inférieur no 15 à l'endroit du trou pratiqué au centre de celui-ci. Les wes de la réalisation sont les mêmes que celles mentionnées plus haut.
l~a Figure 38 est l'assemblage no A8. L'assemblage no A2 est déposé sur le couvercle de la plaque no 02 au centre. Une vis à tête fraisée en acier inoxydable austénitique standard V7 passant par le centre de :l' assemblage no A2 vient se lier au couvercle de la plaque no 02 par un trou fileté pratiqué au centre de celui-ci. L'assemblage no A6 est déposé sur le couvercle de la plaque no O2. Par la suite, le support de l'isolant no 14 est déposé par-dessus l'assemblage no A6. Deux vis à tête ronde standards no passe dans les deux trous de support de l'isolant no 14 et les deux trous de l'isolant thermique supérieur no 12 de l'assemblage no A6. Ces mêmes vis V8 se lient au couvercle de la plaque no 02 par des trous filetés pratiqués sur celui-ci. La réalisation est indiquée sur la we de dessous ( abréviation ~ UND ) en haut de la figure et sur la we de face arrière en coupe partielle A-A ( abréviation ~ FR ) en bas de la figure. La courroie type ressort no 21 passe dans la rainure en V du disque d'entraînement magnétique no 03 et passe dans la rainure en V de l'engrenage-poulie no 16. La réalisation est indiquée complètement sur la we de dessous ( abréviation ~ UND
) en haut de la figurE;. La we de face arrière en coupe partielle A-A ( abréviation ~ FR ) ne montre que l'insertion de la courroie dans la rainure en V du disque d'entraînement magnétique no 3.
1La Figure 39 est l'assemblage no A9. L'assemblage no A7 est assemblé à
l'assemblage no A8 par l'intermédiaire de huit vis à tête fraisée en acier inoxydable standard no V9 pour la partie de la plaque et de quatre vis à tête fraisée en acier inoxydable standards no V 10 pour la partie de l'isolant. La réalisation est indiquée sur la vue de dessous abréviation ~ I;TND ) en haut de la figure et sur la vue de face amère des deux assemblages no A7 est no A8 prêt à recevoir les vis no V9 et no V 10 ( abréviation ~
FR ) en bas de la figure. Par la suite, la surface du couvert de la plaque ainsi assemblée doit être sablé pour enlever les excédant des vis no V9. Il faut comprendre qu'il est impossible d'ot>tenir des vis no V9 ayant exactement la bonne longueur lors de l'assemblage;. Les vis no V9 doivent alors dépasser quelque peu des trous filetés dans le couvert de la plaque no 02 et par la suite être sablées pour obtenir une surface lisse et convenable à l'assise d'un chaudron.
l(~éalisation du support-pivot ( voir Figure 3 à gauche en haut ).
lLa Figure 40 est l'assemblage no A10. Le pivot de l'agitateur no 26 est assemblé sur le support de pivot no 27 par l'intermédiaire d'une vis à tête fraisée en acier inoxydable austénitique standard no V 11. La réalisation est montrée par une vue de face avant en haut et une vue de dessous plus bas sur la figure.
lE~éalisation du rotor magnétique ( voir Figure 3 à gauche au centre ).
lLa Figure 41 est l'assemblage no A11. Chacune des deux pales de l'agitateur no 23 est enfoncées avec calage à retrait dans chacun des deux trous percé à cette fin à la périphérie du corps de l'agitateur no 22. Quatre paires d'aimants no 04 sont déposés dans les cavités réservées à cette fin dans le corps de l' agitateur no 22. Il est important d'orientée les pôles des aimants en alternant ( Sud, Nord, Sud, Nord ) comme indiqué
sur la vue de dessus ( abréviation ~ TOP ). La réalisation est montrée par une vue de dessus en haut et une de face avant en coupe A-A plus bas sur la figure.
lLa Figure 42 est l'assemblage no A12. Un conducteur magnétique no 08 est installé au centre du corps de l'agitateur no 22 directement sur les aimants no 4 de l'assemblage A11 à
l'aide de deux iris à tête fraisée en acier inoxydable standards no V1. La réalisation est montrée par une vue de dessus en haut et une de face avant en coupe A-A plus bas sur la figure.
La Figure 43 est l'assemblage no A13. Le couvercle de l'agitateur no 24 est enfoncé avec calage en retrait sur le dessus du corps de l'agitateur no 22 de l'assemblage A12. Je recommande d'appliquer une fine couche de silicone sur le pourtour du couvercle de l'agitateur no 24 et d'appliquer une couche de colle à l'époxy sur le conducteur magnétique no 08 de l'assemblage A12 avant de faire le calage à retrait du couvert no 24 sur le dessus du corps de l'agitateur no 22. Ceci, dans le but de s'assurer de l'étanchéité et de s'assurer que le couvercle no 24 ne se désassemblera pas s'il reçoit un choc ( ce qui est fréquent dans une cuisine :). Par la suite, le coussinet de l'agitateur no 25 est enfoncé avec calage en retrait au centre du corps de l'agitateur no 22 de l'assemblage A12. La réalisation est montrée par une vue de dessus en haut et une de face avant en coupe A-A plus bas sur la figure..
lPièces représentant des alternatives le matériau est le même que pour la pièce originale ) :La Figure 44 représente le disque d'entraînement magnétique no 03-A vue de dessus. Cette pièce est une alternative qu'il est possible d'utiliser directement à la place de la pièce no 03 du même nom.
lLa Figure 45 représente le disque d'entraînement magnétique no 03-B vue du dessus. Cette pièce est une alternative à la pièce no 03 du même nom. Cette pièce n'est utilisable qu'avec les aimants no 04-A de la Figure 46 et le corps de l'agitateur no 22-A de la Figure 47.
lLa Figure 46 représente un aümant no 04-A vue de dessus au haut de la figure et une vue de face avant au bas de la figure. C'est un aimant circulaire standard. Les pôles sont orientés à travers les plus grandes surfaces comme l'aimant no 4.
lLa Figure 47 représente le corps de l'agitateur no 22-A vue de dessus au haut de la figure et de face avant en coupe A-A au bas de la figure. Cette pièce est une alternative à la pièce no 22 du même nom. Cette pièce n'est utilisable qu'avec les aimants no 04-A de la Figure 46 et le disque d'entraînement magnétique no 03-B de la Figure 45.
lPrincipes ma~étiques utilisés arp l'invention.
lLa Figure 48 représente à la vue A, une vue de dessus d'aimants circulaires reliés deux à deux par des conducteurs magnétiques. La vue B est la vue de la section circulaire passant par A-A au centre des aimants et des conducteurs. C'est comme si nous déroulerions la ligne de section A-A.
N'oublions pas que le mouvement de l'agitateur est en rotation donc il faut parler de force magnétique d'entraînement dans la direction suivie par un cercle ( couple magnétique ). La vue B
montre qu'il y a deux épaisseurs d'aimants sur le conducteur magnétique du haut et une épaisseur d'aimants sur le conducteur magnétique du bas. Ceci permet d'avoir une épaisseur d'aimants minces pour la plaque d'entraînement et d'obtenir un couple magnétique élevé dû à une bonne épaisseur d'aimants dans l'agitateur magnétique. Nous voyons aussi par les petites flèches indiquant le sens du flux magnétique et qu'il y a quelques interférences entre les aimants de droite et de gauche. Ceci diminue le couple magnétique. Plus la distance entre les aimants supérieurs et inférieur est grande, plus il y a d'interférences. Plus. il y a de distance entre les aimants de gauche et de droites, moins il y a d'interférences. La vue C est la même que la vue B, sauf que les aimants du bas, par la rotation, entraînent les aimants du haut. La vue 2A montre au haut les aimants et conducteurs magnétiques de l'agitateur et au bas les aimants et conducteurs magnétiques du disque d'entraînement magnétique.
l(ls ne sont plus en phase comme sur la 'vue A mais décalés de 90 degrés. La vue ZB nous montre la fameuse section circulaire qui ne termine ni à gauche ni à droite. Un fait intéressant est que le flux magnétique représenté par les petites flèches font un cycle complet et passe par tous les aimants du système. Ceci permet donc à l'agitateur de se centrer quel que soit son orientation ( orientation de la ~rue A ou de la vue 2A ) avec le disque d' entraînement magnétique.
1La Figure 49 représente le même système d'aimants qu'à la vue 2A et 2B de la Figure 48. Sauf que nous utilisons maintenant un conducteur magnétique en forme de " beigne "
reliant tous les aimants ensembles et non deux par deux comme; dans la Figure 48. Il y a donc un seul conducteur magnétique dans l'agitateur et un seul conducteur magnétique dans la plaque d'entraînement. Pour le lE~obot Agitateur, ce conducteur magnétique en forme de " beigne " est représenté par la Figure 11.
.Si nous observons la fameuse aection circulaire expliquée au paragaphe précédant et représenté par la vue B de la Figure 49. Nous remarquons que le flux magnétique sortant d'un aimant a deux chemins possibles dans le conducteur magnétique pour se rendre à un autre pôle contrairement à la wue 2B de la Figure 48 qui n'a qu'un seul chemin pour se rendre à un autre pôle. En supposant un ~tlux magnétique déterminé et un conducteur magnétique d'épaisseur A ( voir la vue 2B de la Figure 48 ) pour transporter ce flux efficacement sans saturation. Si maintenant le flux peut se séparer en deux chemins égaux ( voir la vue B de la Figure 49 ), nous pourrons donc diminuer l'épaisseur du conducteur magnétique par la moitié ( épaisseur A / 2 ) sans obtenir la saturation. Ceci permet de ;;ardée la plaque d'entraînement du Robot Agitateur au plus mince possible. En bref, une économie de matériel et d'argent, une plaque d'entraînement qui réchauffe plus vite sous l'effet du rond de la cuisinière.
lLa Figure 50 représente la mÉ;me vue B que la figure 48, sauf que nous avons ajouté un rond de lFonte de cuisinière ( très conducteur magnétique ) proche ( environ 0.050 de pouce ) de notre système magnétique. Premièrement, la force d'attraction est quasi-inexistante entre le conducteur magnétique et le rond de fonte; car le fe:r a un champ coercitiftrès faible.
Deuxièmement le champ magnétique très fort des aimants en céramique est intercepté par le conducteur magnétique du bas avant d'atteindre le rond de fonte. Il ne reste donc plus suffisamment de champ magnétique pour créer une attraction significative entre les aimants et le rond.
lGa Figure 51 est constituée de quatre ~wes de dessus ( de 1 à 4 ). N'oublions pas que le flux magnétique passe d'un aimant en haut vers un aimant en bas ou vise versa ( voir Figure 50 ) et que cela crée un " couloir " entre les aimanta du haut et du bas. Pour chacune des quatre vues de la lEigure 51 nous retrouvons: à gauche, des aimants et un conducteur magnétique;
à droite, nous retrouvons en ligne fantôme la base de ce fameux " couloir " sans interférence avec les bases des "
couloirs " des autres aimants. Plus l'aimant et la base de son " couloir "
seront Bands, plus il sera possible d'obtenir une attraction forte et par conséquent un couple magnétique fort entre l'agitateur et la plaque d'entraînement. La vue 3 est la configuration du système d'aimants choisis pour le Robot .Agitateur, nous pouvons voir que tout l'espace disponible est: utilisé. La vue 4 représente sûrement le :>ystème magnétique le plus fort mais pour centrer l'agitateur, le rotor magnétique pourrait avoir à
i-.""aire un demi-tour pour aligne:- les pôles. Le système magnétique de la vue 1 et 3 a l'avantage d'aligner les pôles dans un ma:~imum de un quart de tour et celui de la vue 2 dans un maximum de un sixième de tour.
l?rinc~es thermiques utilisés p;ar l'invention ILa Figure 52 représente l'essc;ntiel du système thermique de l'invention. Le premier obstacle à la réalisation du Robot Agitateur est que les petits moteurs électriques à
courant continu ne doivent pas dépasser les 60°C lors de l'utilisation car ils peuvent saisir. Le deuxième obstacle est que l'utilisateur ne doit pas se brûler lorsqu'il touche au contrôleur. Le troisième obstacle est que nous devons transformer le courant alternatif du circuit de la cuisinière en courant continu, de faible tension pour ~~limenter le moteur, cela implique une génération importante de chaleur provenant du transformateur. Voici les solutions utilisées par le Robot Agitateur.
Premièrement, il utilise un l:ransformateur mural no T 1 ( voir vue .A, vue de dessus au haut et vue de face avant au bas, Figure :i2 ), donc nous n'intégons pa.s le transformateur dans le contrôleur.
Deuxièmement, un isolant thermique est utilisé entre la plaque à induction magnétique et le contrôleur.
Troisièmement, le contrôleur est fait d'aluminiurr~ servant de radiateur. Si la capacité
refroidissante du contrôleur n'est pas suffsante, il est d'un bon usage de façonner des ailettes d.e refroidissement à même le contrôleur pour en augmenter la capacité. Quatriëmement, le Robot agitateur utilise une transmission secondaire ( voir we C, we d~e la section B-B de la we A ) à poulie et courroie type ressort no 21 en acier inoxydable. La surface; en contact entre la courroie et la rainure en V de l'engrenage-poulie no 16 est si faible qu'elle forme un isolant contact important. Par la suite, la chaleur doit rencontrer un autre isolant contact provenant de la transmission primaire formée par l'engrenage-poulie no 16 et du pignon moteur no 13. Ceci protège le rotor du moteur no M1 contre une surchauffe due à un apport de chaleur extérieure provenant de la courroie très chaude ( environ 200°C ). Cinquièmement, le couvercle du boîtier radiateur no 19 est en plastique ( polycarbonate ) permettant à l'utilisateur de poser les doigts sur une surface tiède. I,a température du boîtier-radiateur no 20 se situe vers les 50 "C, ce qui est très acceptable 1>our les doigts. L'isolant thermique ( voir we B, we de la section A-A
de la we A ) est faite de tôles très minces ( environ 0.016 po d'épaisseur ) en acier inoxydable.
lL'acier inoxydable n'est pas un très bon conducteur de chaleur. Cet isolant a l'avantage d'être simple, très facile à fabriquer, toujours rigide et non poreux. Voici d'autres isolants possibles mais ne possédant pas toutes les qualités précédentes: le Téflon, le Pyrex, le mica.
Pour gardé la température du contrôleur acceptable ( voir we A )., il faut tout simplement que le contrôleur soit capable d'évacuer autant de chaleur que la qumtité qui rentre, en terme mathématique ( Ci + Cm + Cc <_ E
I~e , avec Te ne dépassant pas les 55°C ). " Ci " étant la chaleur amenée par l'isolant au contrôleur. "
Cm " étant la chaleur générée ;par le moteur no M1 dû à son rendement inférieur à 100 % . " Cc "
étant la chaleur apportée par la courroie type ressort no 21 au contrôleur. "
E Ce " étant la sommation de toutes les chaleurs évacuées par toutes les faces du contrôleur incluant le radiateur <~vec une température du contrôleur " T'c " ne dépassant pas 55°C. JVIÉMOIRE DESCRIPTION
The present invention describes an electric kitchen appliance used for brew ~~ fluids with fluid consistency which must be stirred continuously to avoid that they stick to the bottom of the cauldron. It is a device that transfers a magnetic torque between a plaque placed on the circle the stove (below the cauldron) and a magnetic stirrer removed in the cauldron near its center (automatic centering of the agitator). The plaque also used to drive the heat from the round to the cauldron.
Currently, people who prepare foods such as sauces, soups with milk (cream), lemon pie fillings, cream sugar, ..., use a spoon and a lot of patience to brew by hand without stopping until cooking complete. This may take iPacily from 10 to 30 minutes depending on the applications. When a person works at home she has often several tasks to do: if necessary ... Do the washing, take care of children preparing dinner, answer the phone, etc. When preparing the food mentioned higher, if brewing is insufficient or intermittent, food will stick to the bottom of the pot.
This will result in a taste of burnt and unpleasant lumps ... a failed preparation!
Since to my knowledge, this type of device does not yet exist on the market. I go describe the strengths and weaknesses of my invention.
1 strong anointed of the Robot 'tator:
~~ It can be permanently installed on the stove and be removed if necessary.
n It does not remove the use of the circle for other applications (ex: making cook new ones with a stove ).
~~ Due to the adjustable cylinder, it can also be installed on a stove with round spirals than round cast iron or round glass ceramic.
n The magnetic stirrer can be stored in a drawer, it is easy of use since it centers of itself in the cauldron due to: x magnetic attraction forces with the plate.
~~ After use, the agitator can be separated into two parts constituting the rotor and the pivot support to be washed in the dishwasher.
~~ It is possible to use standard pots on the market provided they are non-magnetic (the piupa ~ rt of stainless steel pots, pots in aluminium covered or not covered with Teflon, Pyrex cauldrons). The height cauldron must obviously be in proportion with the size of the circle.
~~ The use of a good thickness cauldron is possible due to the torque magnetic su ~ sant.
n The cover of the cauldron pe ~, ~ t be placed on the cauldron after installation of the agitator, which reduces the cooking time because the heat exchange of food with the ambient is slower.
Low points of the Robot Robot:
~~ The time required to heat the cauldron is increased by approximately one minute due to the addition of the magnetic induction plate between the round and the cauldron.
~~ American production of austenitic stainless steel (non-magnetic) account for approximately 70% of total stainless steel production. I noticed in visiting retailers of stainless steel cauldron that about the same proportion (70%) of cauldrons was non-magnetic therefore usable by the Agitator Robot. Therefore, there are about 30% of stainless steel pots that are magnetic and therefore unusable.
~~ After cooking the food, you must: remove the agitator by pulling on the pivot support. If cooking was carried out without the cauldron cover, the temperature of the pivot support is rather lukewarm for fingers. Furthermore, if the cooking was done with the lid of the cauldron it is recommended not to touch the pivot support for fifteen seconds following the withdrawal of lid. During this short time, the temperature of the pivot support will drop quickly for a reach a warm temperature safe for the fingers.
~~ The agitator robot has inside the induction hob magnetic, a system of ceramic magnets. Manufacturers of ceramic magnets say a temperature normal use up to 400 ° F (204 ° C) without danger of cause cracks in them magnets. This temperature therefore represents the temperature; maximum of use of the plate.
The foods mentioned above are prepared from low heat to medium heat. AT
medium heat, the plate temperature is approximately 340 ° F (170 ° C). It is so important when using, to be limited to a medium fire to keep a safety margin so as not to risk ab ~ itner the Robot Shaker.
~~ The use of a thick bottom cauldron (quality cauldron) is preferable because the seat of the cauldron is straight and therefore in good contact with the plate. The transfer heat is done well between the plate and the cauldron. l: .e movement of the agitator has no effect on the cauldron.
The seat of a thin cauldron is often dented, this implies; that the cauldron will oscillate slightly during the movement of the agitator which is not dramatic but rather disturbing to first sight; that the heat exchange is bad between the plate and the cauldron. The tests I have demonstrated that even with a dented cauldron, the temperature of the plate does not protrude not 400 ° F (204 ° C) for a medium heat of the round of the cooker.
Other important points In Figure 2, I drew the first prototype to use for the evaluation of the final device Robot Shaker described in dan. this request 1. This prototype demonstrated to me:
n It was useless to have the food brewed alternately in the two senses, one sense of brewing is enough.
~~ That only one well-chosen brewing speed was sufficient.
.. That an anti-torque pin, retaining. the tail of the cauldron so as not let it spin under the effect rotation of the agitator in the food was unnecessary. The only fi-iction of the cauldron on the plate is sui ~ sante.
.. That a circular clearance in the center of the plate allowing "
probably "better sitting the cauldron did not show any benefit during the tests. This detail therefore does not appear not on the Agitator Robot.
.. that the use of two larger stirring blades is more efficient (less torque magnetic between the plate and the stirrer for the same stirring effect) as the use of several (three and more) small blades also distributed.
Realization of the invention List of drawings l Concerning the drawings I used a simple system to recognize the direction of sight.
.In Figure 1, I have indicated in full the top view and the front view before to specify The orientation of the Agitator Robot. On the other figures, I used the following abbreviations ~~ or locate the views:
'COP, for top view or "top" in English.
1CTND, for view from below or "underneath" in English.
1FA, for front view.
IFR, for bitter front view.
CD, for right side view.
CG, for left side view.
l ~ Tote: The abbreviation of orient: ation compared to Figure 1 is always very close to the view in question for each of the figures.
Figure 1 shows the assembly and use of the Agitator Robot.
Figure 2 shows the assembly and: the use of a similar prototype in Figure 1 demonstrating several unnecessary aspects that do not appear on the Robot 'tator.
Figure 3 shows all of the assembled parts of the Agitator Robot.
From Figure 4 in Figure 30 are the drawings of all custom-made parts ( # 1 to 27) for the Robot Stirrer.
From Figure 31 in Figure 43 are the assembly drawings step by step in order to reach the realization full of the invention (nos. A1 to A13).
lFigure 44 in Figure 47 are the drawings of the parts (03-A, 03-B, 04-A, 22-A) which represent alternatives to: parts (03, 04, 22) mentioned in Figures 4 to 30.
lFigure 48 ~~ Figure 51 are drawings:> to demonstrate the magnetic principles used by the invention.
l Figure 52 is a drawing to demonstrate the thermal principles used by the invention.
lCustom pieces for the invention 1 Figure 4 is the drawing of part 1 (inductor-conductor plate).
She is in aluminum injection molded. It contains the drive system magnetic and it has the task of conducting the heat of the round of the stove at cauldron passing through the cover of plate 2 in Figure 5.
1 Figure 5 is the drawing of part no 2 (cover of the plate). She is made from a austenitic stainless steel sheet (non-magnetic). Its great ability to wear is useful for enduring repeated contact with cauldron seats.
1 Figure 6 is the drawing of part 3 (magnetic drive disc ). She is in cast aluminum.
the figure ? is the drawing of part no. 4 (magnet). It is a magnet in oriented ceramic grade 5 minimum with the poles oriented across the largest areas.
l: .a Figure 8 is the drawing of part no 5 (anti-friction washer). She is made of stainless steel austenitic (non-magnetic). It is well polished on the surface to receive a pad in ca ~~ one.
Figure 9 is the drawing of part # 6 (lower pad). She is carbon or graphite according to the design requirements.
l ~, a Figure 10 is the drawing of part no 7 (upper pad). She is made of the same material than the bottom cushion # 6 in Figure 9.
Figure 11 is the drawing of part # 8 (magnetic conductor). She is made of used steel for transformers or relays (e.g. 1% silicon steel, Silectron ). A steel mild can be used but it oxidizes quickly at high temperature.
Figure 12 is the drawing of part no. 9 (cylinder cap). She is made of molded silicone.
Figure 13 is the drawing of part # 10 (insulation spacer). She is made of cast aluminum.
l: .a Figure 14 is the drawing of part no 11 (seal). She is made of molded silicone.
1 Figure 15 is the drawing of part no. 12 (upper thermal insulation).
It is made from of a very thin sheet (about 0.016 ") of stainless steel. For a metal, steel stainless steel is not a good heat conductor.
: Figure 16 is the drawing of part no. 13 (motor pinion). She is in yellow brass because its manufacturing is difficult, it resists wear and heat well. She has two threaded holes to receive stop screws.
1 Figure 17 is the drawing of part no. 14 (insulation support). She is made from sheet metal stainless steel.
1 Figure 18 is the drawing of part # 15 (lower thermal insulation).
It is made from a very thin sheet (about 0.016 ") of stainless steel. For a metal, steel stainless steel is not a good conductor of heat.
l Figure 19 is the drawing of part no. 16 (gear-pulley). She is in yellow brass, because its manufacturing is difficult, it resists wear and heat well. She also offers a good coefficient of friction with the No. 21 spring belt in Figure 24.
Figure 20 is the drawing of part no. 17 (nut plate). She is done from a sheet stainless steel with threaded holes for receiving screws mechanical.
Figure 21 is the drawing of part no. 18 (pulley gear bearing ). It is carbon or graphite: depending on the design requirements.
Figure 22 is the drawing of part no 19 (bearing of the pulley-gear ). It is carbon or graphite: depending on the design requirements.
Figure 23 is the drawing of part no 20 (radiator housing). She is made of cast aluminum injection and subsequently painted. It is mainly used to contain the electric motor and dissipate the heat from the thermal insulation and the engine.
Figure 24 is the drawing of part no. 21 (spring type belt). The figure shows the belt in top view (abbreviation ~ TOP). It is made on the same principle one tension spring except that the two ends are connected together by a connector (small spring, the view on the left is an enlargement of a section longitudinal dE; the strap connected by a connector). This strap as well formed is flexible and elastic. Each of the parts indicated above is made of steel strand stainless.
Figure 25 is the drawing of part 22 (body of the agitator). She made of very aluminum corrosion resistant and attractive in appearance (e.g. ANSI 6061-T4) or plastic (polycarbonate) non-transparent (opaque).
l: a Figure 2G is the drawing of part no. 23 (agitator blade). She is made of stainless steel austenitic (non-magnetic) well polished on the surface.
Figure 27 is the drawing of part # 24 (agitator cover).
It is made of the same material as part no ~ 22 (agitator body) of Figure 25.
l Figure 28 is the drawing of part no 25 (agitator pad).
It is made of Teflon which meets food industry standards.
l Figure 29 is the drawing of part no. 26 (pivot of the agitator). She is made of stainless steel austenitic (non-magnetic) well polished on the surface.
1 Figure 30 is the drawing of part no 27 (pivot support). She is made from sheet metal of austenitic stainless steel (non-magnetic) well polished on the surface. II
is at notice that it is slightly curved to offer three points of contact with the bottom of the cauldron and thus provide good stability to the agitator during its rotation.
; Assembly of ~ parts props because props in order to achieve the realization of the invention ~ E ~ realization of the drive plate (see Figure 3 on the right).
Figure 31 is assembly no Al. Anti-friction washer no 5 is inserted in the center of the disc no 03 by a retract setting. The four no.4 magnets are inserted in the four housings formed by the first assembly of parts no. 5 and # 3.
It is important to orient the poles of the magnets by alternating (South, North, South North ) as shown in the top view (abbreviation ~ TOP).
l Figure 32 is assembly no A2. Magnetic conductor # 08 is installed on the assembly no A1 using two standard stainless steel countersunk screws no V1 as indicated on the bottom row (abbreviation ~ LIND). The pads lower no 06 and higher 07 are installed in the center of the assembly as indicated on the seen from section AA in the center of the figure (abbreviation ~ FA).
l: .a Figure 33 is assembly no A3. The standard pin (Hardened Ground Dowel Pin) no G1 is inserted below the No. 20 radiator housing by retraction as indicated on the enlargement view of section AA on the right of the figure ( abbreviation ~ FA
). The No. 13 motor pinion is retained on the M1 motor shaft by two screws stop V3 standards as indicated on the enlargement view from section AA to right of the figure (abbreviation ~ nation: ~ FA). Electric motor no M 1 is installed in The box-No. 20 radiator using two standard No. V4 hex head screws as indicated on the bottom view at the bottom of the figure (abbreviation ~ UND). IX cap of cylinder no. 9 is glued to the head of the hexagonal screw no. V2 with silicone. Through the following introduced below the radiator box as shown in the view enlargement of section AA on the right of the figure (abbreviation ~ FA).
The standard stainless steel washer no Rl followed by the gear bearing-pulley no 18 receive the pulley gear no 16. The standard thin Teflon washer no R2 is added for the following; in the center of pin no G1. These four pieces are assembled as shown in the enlargement view of section AA on the right of the figure (abbreviation ~ FA).
Figure 34 is assembly no A4. Switch no I1 is installed at housing cover-radiator no 19 as indicated on the two wes from the top left (abbreviations ~
TOP and FA). The T 1 wall transformer cable has passed through a hole intended for this end in the sides of radiator box no 19 of assembly no A3 as indicated on the right and bottom we (abbreviation ~ 'TOP and TOP). Thereafter, he should make the connections between switch no I1, motor no M1 and the Wall transformer no Tl using a soldering iron Figure 35 is assembly no A5. The cover of the No. 19 radiator is glued on top of radiator box no 20 of assembly A4 using epoxy glue as indicated.
l Figure 36 is assembly no A6. No. 12 upper thermal insulation is deposited on assembly no A5, the spacer for thermal insulation no 10 is removed by the following on insulation # 12 and are linked together by two hex head screws standard no V5. The realization is indicated on the we below (abbreviation ~ UND) in high of the figure and the we of: rear face in partial section AA (abbreviation ~
FR) en bottom of the figure.
1 Figure 37 is assembly no A7. No. 15 lower thermal insulation is deposited on the plate inductor-conductor no 1. Subsequently, the nut plate no 17 is removed sure # 15 lower thermal insulation and screwed from below with two cap screws milled in standard stainless steel no V6. The realization is indicated on the we of above abbreviation ~ 'COP) at the top of the figure and on the front section we partial AA (abbreviation ~ FA) at the bottom of the figure. Seal # 11 is glue with silicone: on the No. 15 lower thermal insulation at the location of the hole practiced at center of it. The realization wes are the same as those mentioned upper.
l ~ a Figure 38 is assembly no A8. Assembly no A2 is deposited on the plate cover no 02 in the center. An austenitic stainless steel countersunk screw standard V7 passing through the center of: assembly no A2 binds to the cover of the plate no 02 by a threaded hole made in the center of it. Assembly no A6 East deposited on the cover of plate no O2. Subsequently, the support of insulation # 14 is deposited over assembly No A6. Two standard round head screws no goes through the two support holes for insulation # 14 and the two holes for insulation thermal assembly no 12 of assembly no A6. These same V8 screws bind to plate 02 cover by threaded holes on it. The production is indicated on the we below (abbreviation ~ UND) at the top of the figure and on the we from rear side in partial section AA (abbreviation ~ FR) at the bottom of the Fig. The No. 21 spring belt passes through the V-groove on the disc drive magnetic no 03 and goes into the V-groove of the pulley gear no 16. The realization is indicated completely on the we below (abbreviation ~ UND
) in top of the figure ;. The rear side we in partial section AA (abbreviation ~ FR) shows only the insertion of the belt into the V-groove of the disc Magnetic Drive # 3.
1 Figure 39 is assembly no A9. Assembly No A7 is assembled at assembly no A8 by eight standard countersunk stainless steel screws no V9 for the part of the plate and four stainless steel countersunk screws standards no V 10 for the part of the insulation. The realization is indicated on the bottom view abbreviation ~ I; TND) at the top of the figure and in the bitter front view of of them assemblies no A7 is no A8 ready to receive screws no V9 and no V 10 ( abbreviation ~
FR) at the bottom of the figure. Subsequently, the surface of the plate cover so assembly must be sanded to remove the excess of screws no V9. It is necessary understand that it is impossible to hold screws no V9 having exactly the right length when of the assembly; No V9 screws should protrude slightly from the holes threaded in the cover of plate no 02 and then be sanded to obtain a surface smooth and suitable for the seat of a cauldron.
l (~ realization of the pivot support (see Figure 3 on the left above).
l Figure 40 is assembly no A10. The pivot point for agitator # 26 is assembled on the support of # 27 pivot via a stainless steel countersunk screw austenitic standard no V 11. The production is shown by a front view at the top and an bottom view below in the figure.
l ~ ealisation of the magnetic rotor (see Figure 3 left center).
l Figure 41 is assembly no A11. Each of the two agitator blades no 23 is pressed with retraction in each of the two holes drilled for this purpose at the periphery of stirrer body no. 22. Four pairs of magnets no. 04 are placed in the reserved cavities for this purpose in the stirrer body no. 22. It is important orient the poles of the magnets alternating (South, North, South, North) as indicated on the top view (abbreviation ~ TOP). The achievement is shown by a seen from above at the top and one in front AA section below in the figure.
l Figure 42 is assembly no A12. A # 08 magnetic conductor is installed in the center of stirrer body no 22 directly on magnets no 4 of the assembly A11 to using two standard stainless steel countersunk iris no V1. The achievement is shown by a top view and a front view in section AA plus low on the face.
Figure 43 is assembly no A13. The cover of the stirrer no 24 is pressed in with wedging set back on top of agitator body # 22 of assembly A12. I
recommend applying a thin layer of silicone around the edge of the cover of agitator # 24 and apply a layer of epoxy glue to the driver Magnetic 08 of assembly A12 before setting the shrinkage of the cover no 24 on the top of the stirrer body No. 22. This is to ensure of tightness and make sure that cover # 24 will not disassemble if he receives a shock (which is common in a kitchen :). Subsequently, the bearing of the agitator no 25 is pressed with wedging recessed in the center of the agitator body no 22 of assembly A12. The realization is shown by a top view from above and one of front side in section AA lower in the figure.
l Parts representing alternatives the material is the same as for the original piece) : Figure 44 represents the magnetic drive disc no 03-A seen from above. This piece is an alternative that can be used directly in place of the room no 03 of the same name.
l Figure 45 shows the magnetic drive disc no 03-B seen from the above. This piece is an alternative to part no 03 of the same name. This part can only be used that with magnets # 04-A in Figure 46 and the stirrer body # 22-A in Figure 47.
l Figure 46 represents a magnet No. 04-A seen from above at the top of the figure and a front view before at the bottom of the figure. It is a standard circular magnet. The poles are oriented through larger areas like magnet # 4.
l Figure 47 shows the agitator body No. 22-A seen from above at the top face and face front in section AA at the bottom of the figure. This piece is an alternative to the room no 22 of the same name. This part can only be used with magnets no 04-A of the Figure 46 and the magnetic drive disk # 03-B in Figure 45.
lPrinciples ma ~ étiques used arp the invention.
l Figure 48 shows in view A, a top view of circular magnets linked two by two by magnetic conductors. View B is the view of the circular section passing through AA in the center magnets and conductors. It’s like we’re rolling the line section AA.
Let's not forget that the movement of the agitator is rotating so talk about force magnetic drive in the direction followed by a circle (torque magnetic). View B
shows that there are two thicknesses of magnets on the magnetic conductor of the high and thick magnets on the bottom magnetic conductor. This allows to have a thickness of thin magnets for the drive plate and to obtain a high magnetic torque due to a good thickness magnets in the magnetic stirrer. We also see by small arrows indicating the direction of magnetic flux and that there is some interference between the magnets of right and left. This decreases the magnetic torque. The greater the distance between the upper magnets and lower is large, the more interference. More. there is distance between the magnets of left and right, the fewer there has interference. View C is the same as view B, except that the magnets of the down, by rotation, drive the magnets from above. View 2A shows the magnets at the top and magnetic conductors of the agitator and at the bottom the magnets and magnetic conductors of the disc magnetic drive.
l (ls are no longer in phase as in view A but shifted by 90 degrees.
ZB view shows us the famous circular section which ends neither on the left nor on the right. A fact interesting is that the flow magnetic represented by the small arrows make a complete cycle and passes by all the magnets of the system. This therefore allows the agitator to center whatever its orientation (orientation of ~ street A or view 2A) with the magnetic drive disc.
1 Figure 49 shows the same magnet system as in view 2A and 2B of the Figure 48. Except that we now use a magnetic donut-shaped conductor connecting all the magnets together and not two by two like; in Figure 48. So there is only one driver magnetic in the stirrer and a single magnetic conductor in the plate drive. For the lE ~ obot Agitator, this magnetic conductor in the shape of a "donut" is represented by Figure 11.
If we observe the famous circular section explained in the paragraph preceding and represented by view B of Figure 49. We notice that the magnetic flux leaving a magnet for two possible paths in the magnetic conductor to get to another pole unlike the wue 2B in Figure 48 which has only one path to get to another pole. Assuming a ~ determined magnetic flux and a magnetic conductor of thickness A (see Figure 2B view 48) to transport this flow efficiently without saturation. If now the stream can split into two equal paths (see view B in Figure 49), so we can decrease the thickness of the magnetic conductor by half (thickness A / 2) without obtaining the saturation. This allows ;; ardée the drive plate of the Agitator Robot as thin as possible. In in short, an economy of material and money, a drive plate that heats up faster under the effect of the round of the cooker.
Figure 50 represents the same view as Figure 48, except that we have added a round of l Cooker base (very magnetic conductor) close (about 0.050 inch) of our magnetic system. First, the force of attraction is almost non-existent between the driver magnetic and the cast iron round; because the fe: ra a very weak coercive field.
Second the field very strong magnetic ceramic magnets is intercepted by the conductor bottom magnetic before reaching the melt circle. There is therefore not enough left magnetic field for create a significant attraction between the magnets and the circle.
lGa Figure 51 consists of four ~ wes from above (from 1 to 4). do not forget not that the flow magnetic goes from a magnet at the top to a magnet at the bottom or vice versa ( see Figure 50) and that this creates a "corridor" between the upper and lower aimanta. For each of four views of the Figure 51 we find: on the left, magnets and a magnetic conductor;
right we let's find in ghost line the base of this famous "corridor" without interference with the basics of "
other magnets. Plus the magnet and the base of its "corridor"
will be Bands, the more it will be possible to obtain a strong attraction and therefore a magnetic couple strong between the agitator and the drive plate. View 3 is the system configuration of magnets chosen for the Robot Agitator, we can see that all the available space is: used. The view 4 surely represents the :> strongest magnetic system but to center the agitator, the rotor magnetic might have to i -. "" make a half-turn to align: - the poles. The magnetic system of the view 1 and 3 has the advantage to align the poles in a ma: ~ imum of a quarter turn and that of view 2 in a maximum of one sixth of a turn.
thermal rinses used for the invention Figure 52 shows the essentials of the thermal system of the invention. The first obstacle to the realization of the Robot Agitator is that the small electric motors direct current should not exceed 60 ° C during use as they can grasp. The second obstacle is that the user should not be burned when touching the controller. The third obstacle is we have to transform the alternating current of the cooker circuit into current continuous, low voltage for ~~ fuel the engine, this implies a significant generation of heat from transformer. Here are the solutions used by the Agitator Robot.
First, it uses a l: wall transformer no T 1 (see view .A, top view at the top and view from front face down, Figure : i2), so we do not integrate the transformer into the controller.
Second, an insulator thermal is used between the magnetic induction plate and the controller.
Third, the controller is made of aluminiurr ~ serving as a radiator. If the capacity cooling of the controller is not sufficient, it is a good practice to shape fins of cooling on the controller to increase the capacity. Fourth, the agitator robot uses a transmission secondary (see we C, we d ~ e section BB of we A) with pulley and # 21 spring belt Stainless steel. The surface; in contact between the belt and the groove V of the pulley-gear # 16 is so weak that it forms a significant contact insulator. Subsequently, heat must meet another contact insulator from the primary transmission formed by No. 16 pulley and pulley No. 13 motor gear. This protects the rotor of motor M1 against overheating due to external heat from the very hot belt (approx.
200 ° C). Fifth, the cover of the radiator box no 19 is made of plastic (polycarbonate) allowing the user to place your fingers on a warm surface. I, at radiator housing temperature no 20 is around 50 "C, which is very acceptable 1> for the fingers. The thermal insulation (see we B, we of section AA
we we) is made of very thin sheets (about 0.016 in. thick) Stainless steel.
lStainless steel is not a very good conductor of heat. This insulation has the advantage of being simple, very easy to manufacture, always rigid and non-porous. Here are others insulation possible but not not having all the above qualities: Teflon, Pyrex, mica.
To keep the temperature acceptable controller (see we A).
controller be able to evacuate as much heat as the amount that comes in, in mathematical terms ( Ci + Cm + Cc <_ E
I ~ e, with Te not exceeding 55 ° C). "Ci" being the heat brought by the insulation to the controller. "
Cm "being the heat generated; by engine no M1 due to its efficiency less than 100%. " CC "
being the heat supplied by the # 21 spring type belt to the controller. "
E Ce "being the summation of all the heat evacuated by all sides of the controller including the radiator <~ with a controller temperature "T'c" not exceeding 55 ° C.