Brevet FR2296076A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne les dispositifs électroma qnétiques de verrouillage en vue de maintenir en position ouverte ou fermée un volet, une porte ou un panneau analogue, qui doit être déverrouillé à distance, le changement de position d'un tel panneau étant assuré par l'action d'une force extérieure telle que la pesanteur, l'action de moyens élastiques ou autres. certains dispositifs électromagnétiques de verrorlillaqe de type connu comprennent un électro-aimant à noyau plongeur, fonctionnant en réponse à l'application à son enroulement d'une impulsion de courant électrique. Le circuit magnétique d'un tel électro-aimant est rendu solidaire de la paroi dont fait partie le panneau mobile à commander et disposé de manière que son noyau plongeur actionne un verrou qui retient le panneau. Ces dispositifs présentent les inconvénients suivants L'électro-aimant à noyau plongeur fournit un certain travail, c'est-à-dire une force sur une certaine course. Il fonctionne donc avec un entrefer, ce qui nécessite,pour actionner l'électro-aimant, de disposer d'une puissance electrique importante. Une telle nécessité peut se révéler prohibitive dans une installation comprenant de nombreux panneaux de sécurité à commander par des dispositifs à noyau plongeur. Par ailleurs, l'action mécanique d'un électro-aimant du type précité ne donne pas une sécurité positive. En effet, si la force développée par le noyau plongeur est insuffisante, il ne peut actionner le verrou,et le déverrouillage du panneau associé ne peut avoir lieu. On connaît également des dispositifs généralement appelés "ventouses" électromagnétiques, constitués par un électro-aimant maintenu constamment sous-tension. La force d'attraction exercée par l'electro-aimant sur son armature mobile tombe au voisinage de zéro lorsque l'alimentation de l'electro-aimant est coupée. Cette force d'attraction est utilisée soit directement, soit par l'intermédiaire d'un mécanisme de verrouillage, pour maintenir un panneau en position. Cet autre dispositif présente également l'inconvénient de consommer beaucoup d'énergie du fait qu'il doit être alimenté en permanence. Dans certains domaines, en particulier dans les installations de protection contre l'incendie, comportant un grand nombre de dispositifs de maintien, pouvant s'élever à plusieurs milliers pour une installation de protection d'un immeuble de grande hauteur, d'une tour par exemple, les dispositifs connus dru type précité ne sont pas utilisables du fait de leur consommation d'énergie trop importante. De plus, ces dispositifs nécessitent un câblage d'un prix de revient trop élevé. Par ailleurs, dans une installation de sécurité du type précité, on doit toujours prévoir un groupe électrogène de secours destiné à suppléer aux défaillances éventuelles du réseau, en vue d'éviter les déverrouillages intempestifs des dispositifs de maintien des panneaux. Or, compte tenu de la consommation importante des dispositifs de maintien mentionnés ci-dessus, on doit disposer de groupes de secours de grande puissance et donc d'un prix de revient prohibitif. Afin de remédier à ces inconvénients, on a mis au point des dispositifs du type ventouse électromagnétique à faible consommation de courant dont le fonctionnement est assuré soit par une émission de courant, soit par un manque de tension. Les ventouses électromagnétiques fonctionnant en réponse à une émission de courant, comprennent un circuit magnétique à haute perméabilité, un aimant permanent destiné à engendrer une force d'attraction sur une armature du circuit magnétique, et une bobine destinée à assurer l'annulation de la force d'attraction de l'aimant lorsqu'elle est parcourue par un courant. Les ventouses électromagnétiques,dont le fonctionnement est assuré par un manque de tension, comprennent un circuit magnétique de perméabilité élevée et une bobine destinée à assurer une force d'attraction sur l'armature du circuit magnétique pendant que la bobine est sous tension. Bien que consommant beaucoup moins d'énergie que les dispositifs évoqués au début de la présente description, ces dispositifs à circuit magnétique à perméabilité élevée présentent eux aussi un certain nombre d'inconvénients. L'expérience a montré que, compte tenu de la diversité rencontrée dans la forme, les dimensions et le mode d'ouverture ou de fermeture des panneaux de sécurité fabriqués par les différents constructeurs, les dispositifs du type ventouse électromagnétique,qui se présentent à l'état brut sous forme d'un corps et d'une plaque de fermeture non solidaire du corps, se prêtent mal dans de nombreux cas à la fonction à réaliser. Par ailleurs, les dispositifs du type ventouse électromagnétique à faible consommation d'énergie perdent une part notable de leur force d'attraction dès qusil se crée entre la plaque de fermeture et le corps un entrefer amagnétique, même de quelques centièmes de millimètre. Pour assurer une bonne fiabilité d'un tel dispositif, il est nécessaire de protéger l'entrefer du milieu extérieur qui est particulièrement agressif dans le domaine de la protection contre l'incendie. Or, le dispositif du type à ventouse tel qu'il est conçu actuellement ne permet pratiquement pas la protection efficace de son entrefer. L'invention vise à remédier aux inconvénients précités en créant un dispositif électromagnétique de verrouillage qui, tout en présentant une faible consommation énergie, présente une bonne fiabilité de fonctionnement et soit aisément adaptable à de nombreux types de panneaux mobiles qu'il est destiné à maintenir en place. Elle a donc pour objet un dispositif électromagnétique de verrouillage, destiné notamment à maintenir en position des panneaux de sécurité dans une installation de protection contre les incendies, ce dispositif étant constitué par un électro-aimant formé d'un circuit magnétique comportant une armature mobile et d'une bobine d'excitation, caractérisé en ce que ladite armature est montée à rotation sur une tige centrale dudit corps et déplaçable en translation sur ladite tige suivant une faible course et comporte un organe excentré de retenue du panneau à maintenir en position. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples - La Fig. 1 est une vue en élevation et en coupe d'un dispositif électromagnétique de verrouillage suivant l'invention - La Fig. 2 est une vue de face du dispositif de la Fig. 1, l'armature étant enlevée - La Fig. 3 est une coupe partielle d'un détail de la Fig. 2 montrant la manière dont les rainures radiales du corps de l'électro-aimant assurent le maintien d'un entrefer entre ledit corps et l'armature - La Fig. 4 est une vue en élévation et en coupe d'un autre mode de réalisation du dispositif suivant l'invention - La Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4 - La Fig. 6 est une vue schématique d'un panneau de sécurité maintenu en place par un dispositif de maintien suivant l'invention - La Fig. 7 montre un autre type de panneau de sécurité auquel est adapté le dispositif suivant l'invention ; et - Les Fig. 8 et 9 sont deux vues d'un volet coupe-feu déclenchable par un fusible thermique et par un dispositif suivant l'invention. Le dispositif de verrouillage représenté à la Fig. 1 comporte principalement un corps 1 de forme cylindrique en matériau de forte perméabilité magnétique. Contre le fonds 2 du corps 1 est monté un aimant permanent annulaire 3 maintenu en place dans ledit corps par un noyau central 4,également de forte perméabilité magnétique. L'extrémité du noyau central 4 en regard du fond 2 comporte un trou fileté axial 5 dans lequel est engagée une tige filetée 6 qui traverse le fond 2 du corps par un orifice troncônique ménagé dans celui-ci et qui prend appui dans ledit orifice par une portée tronconique 7 correspondante. L'extrémité de la tige 6 opposée au noyau 4 est également filetée et constitue une queue de fixation du corps du dispositif. Le noyau 4 comporte une partie 9 de plus faible diamètre sur laquelle est montée une bobine d'excitation 10. A son extrémité voisine de l'extrémité ouverte du corps 1, le noyau 4 porte un axe 11 sur lequel est montée,à rotation avec jeu, une plaque de fermeture 12 constituant l'armature du dispositif. Une butée axiale 13, montée à l'extrémité de l'axe 11, permet les déplacements axiaux de l'armature 12 suivant une faible course, suffisante pour la constitution d'un entrefer entre l'armature 12 et le corps 1. L'armature 12 comporte un maneton excentré 14 destiné à assurer l'accrochage entre l'armature 12 et le panneau mobile à maintenir. Sur sa face opposée au maneton 14, l'armature 12 est pourvue d'un doigt 15 qui coopère avec l'une de trois rainures rad e lh disposées à 1200, prévues dans le flasque extérieur 17 de la hohflno ;iG (Fig. 2 et 3). Les rainures 16 présentent des bords 18 inclinés formant rampes pour le doigt 15 de l'armature 12. Enfin, un manchon d'étanchéité 19, en matière plastique par exemple, entoure l'extrémité du corps 1 et l'armature 12. Le dispositif représenté aux Fig. 4 et 5 est analogue à celui qui vient d'être décrit, mais il est destiné à supporter des charges plus importantes. I1 comporte, lui aussi, un corps 20, un aimant permanent 21, un noyau 22 et une bobine d'excitation 23 agencés de la même manière que ceux du dispositif de la Fig. 1. A son extrémité voisine de l'extrémité ouverte du corps 20, le noyau 21 porte un axe 24 sur lequel est monté à rotation un couvercle 25 en matière amagnetique, maintenu per une butée axiale 26. Le couvercle 25 porte sur sa surface opposée au corps 20 deux organes d'accrochage constitués par un maneton 27 et par une lyre 28, chacun de ces organes étant adapté à des types différents de formes d'éléments correspondants solidaires de pannaux qui doivent être maintenus par le dispositif. Le couvercle 25 comporte un moyeu 29 sur le prolongement intérieur duquel est montée à coulissement avec jeu une plaque 30 en matière de perméabilité magnétique élevée, qui constitue l'armature de l'électro-aimant. Cette plaque est pourvue d'encoches périphériques 31, disposées à 1200, et traversées chacune par une tige 32, venue de matière avec le couvercle 25 et portant une bille 33. Les billes sont chacune logées dans une rainure axiale 34 en forme de V, ménagée dans la surface interne du corps 20, et maintenues en place par une bague de poussée troncônique 35. Un manchon d'étanchéité 36, monté sur l'extrémité du corps 20 et sur le couvercle 25, assure la protection de l'entrefer entre l'armature 30 et le corps 20. Les dispositifs qui viennent d'être décrits sont tous deux des dispositifs fonctionnant en réponse à l'émission d'un courant électrique annulant l'attraction Ear l'électro-aimant de l'armature correspondante, mais il va de soi que ces agencements sont parfaitement adaptables aux dispositifs fonctionnant par suppression de tension. Sur la Fig. 6, on a représenté une porte coulissante dont le maintien en position est assuré par un dispositif tel que celui de la Fig. 1. Cette porte, montée dans une paroi p, comporte un chambranle C pourvu de glissières verticales G dans lesquelles le panneau P de la porte est monté à coulissement. Le dispositif de maintien de la Fig. 1 est vissé dans une plaque verticale 36 fixée à la paroi supérieure du chambranle, et son maneton 14 est en prise avec une patte 37 fixée à la partie supérieure du panneau P. La patte 37 comporte une encoche 38 en forme de U à branches 39, 40 inégales. Le fonctionnement du dispositif représenté aux Fig. 1 à 3 va être décrit en se référant également à la Fig. 6. lorsque la bobine 10 n'est pas alimentée, l'aimant permanent 3 exerce sur l'armature 12 une force d'attraction qui s'oppose au placement en rotation de l'armature 12 sous l'effet du couple qui lui est transmis par le maneton 14 auquel est appliquée la charge du panneau P. Le panneau P reste donc dans sa position de fermeture. Lorsqu'une impulsion de courant est appliquée à la bobine 10, celle-ci engendre un champ magnétique qui annule l'effet de l'aimant permanent 3 sur l'armature 12. Pendant la durée de l'impulsion de courant, l'armature 12 est libérée, et le panneau P,n'étant plus retenu, tombe sous l'effet de son propre poids. Le maneton 14 de l'armature 12 est entrainé par la patte 37 du panneau P jusqu'à ce qu'il échappe à la branche 39 de la patte 37. Au cours de ce mouvement de l'armature 12, le doigt 15 de celle-ci sort de la rainure 16 dans laquelle il est engagé pour venir occuper une position analogue à celle représentée en trait mixte à la Fig. 3. Il en résulte que, bien que la bobine 10 ne soit plus alimentée, l'armature 12 n'est plus attirée par l'aimant permanent du fait de la présence d'un entrefer résiduel entre l'armature et le corps du dispositif. Au cours de la chute du panneau P, celui-ci entraine le maneton 14 de l'armature 12 en lui imprimant un certain élan. Mais le manchon d'étanchéité 19 freine la rotation de l'armature 12 et assure l'arrêt du maneton 14 dans une position dans laquelle il peut venir en prise avec la branche 40 la plus longue de la patte 37 lorsque le panneau P est ramené en position de fermeture. Au cours de cette dernière opération, le doigt 15 de l'armature 12 est replacé dans la rainure radiale 16 correspondante de la joue 17 de la bobine 10 de sorte que l'entrefer résiduel est supprimé,et que l'armature est de nouveau attirée par l'aimant permanent 3. Ainsi le dispositif est réarmé et assure à nouveau le maintien du panneau P jusqu'à la production d'une autre impulsion de courant aux bornes de la bobine 10. Le fonctionnement du dispositif représenté aux Fig. 4 et 5 est analogue à celui du dispositif des Fig. 1 à 3. Par conséquent, on ne va considérer, ci-après, que le fonctionnesent du S t' tablissement de l'entrefer résiduel entre l'armature 36 et le corps 20. On suppose que l'effort de la charge constituée par un panneau à commander s'exerce sur le maneton 27. Lors de l'application d'une impulsion de courant à la bobine 23, l'armature 30 n'est plus attirée. Elle ne maintient donc plus le couvercle 25 qui est entraîné en rotation par la charge. Les billes 33 sont également entraînées en rotation par les tiges 32 du couvercle, et sortent de leurs rainures 34 pour se déplacer sur la paroi interne du corps 20. Au cours de ce mouvement, les billes 33 prennent appui sur la paroi troncônique de la bague 35 qui exerce une poussée axiale sur l'armature 30 et l'éloigne de l'extrémité du corps 20. Ainsi un entrefer résiduel est créé entre les deux pièces précitées de sorte que l'armature ne peut plus être attirée par l'aiment permanent 21 lors de la suppression de l'alimentation de la bobine 23. Le réarmement du dispositif est effectué en déplaçant le couvercle 25 jusqu'à ce que les billes 33 reprennent place dans les rainures 34 du corps 20. Le dispositif représenté aux Fig. 4 et 5 peut être utilisé pour le verrouillage de panneaux plus lourds que celui de la Fig. 6. Un exemple d'application en est représenté à la Fig. 7, sur laquelle il s'agit de maintenir en place un panneau P1, présentant une extrémité oblique 41. Le dispositif de verrouillage 42 est analogue à celui de la Fig. 4 mais son couvercle 25 comporte un organe de retenue radial 43 au lieu du maneton 27. En outre, un ressort spiral de rappel 44 est destiné à réarmer le dispositif après son déverrouillage. L'extrémité oblique 41 du panneau P1 est en prise avec l'organe de retenue 43. Lors de l'application d'une impulsion de courant à la bobine 23, le panneau P1 n'étant plus retenue tombe et est guidé dans sa chute par des glissières non représentées en effaçant l'organe 43. Après la chûte du panneau P1, le ressort de rappel ramène l'armature 25 dans sa position initiale de sorte que pour remettre le panneau en place il suffit de le remonter et de faire passer son extrémité 41 au-dessus de l'organe 43 à nouveau maintenu en place par l'aimant permanent 21. Aux Fig. 8 et 9, on a représenté le dispositif de l'invention appliqué à un volet coupe-feu. Le volet V est.monté.oscillant dans une gaine G. I1 est maintenu en position ouverte par un permier levier 45 dont une extrémité est calée en rotation sur l'axe 46 d'oscillation du volet, et dont l'extrémité opposée est articulée sur un second-levier 47 qui coopère avec l'extrémité d'une tige 48 tarée par un ressort 49 maintenu comprimé à l'intérieur de la gaine G par un fusible thermique 50. Le levier 47 comporte en outre une encoche définie par deux pattes latérales 51 de longueurs différentes, et dans laquelle est engagé le maneton 52 d'un dispositif de verrouillage 53,par exemple tel que celui représenté à la Fig. 1. Le levier 47 est enfin sollicité dans le sens de sa libération par un ressort à lame 54. La fermeture du volet V peut être assurée lors de la rupture du fusible thermique 50 qui provoque l'effacement de l'extrémité de la tige 48 vers l'intérieur de la gaine G par le ressort 49. Dans ce cas, le dispositif de verrouillage 53 n'intervient pas. Le volet peut être également fermé sous la commande du dispositif de verrouillage 53. Lors de l'application d'une impulsion de courant à la bobine 10 (Fig. 1), le maneton 52 ne maintient plus le levier 47 en place à l'encontre de l'action du ressort 54. L'extrémité du levier 47 échappe à la butée formée par la tige 48 tout en entraînant le maneton 52 vers le haut jusqu'à ce qu'il échappe à la patte 51 la plus courte solidaire du levier 47. Le volet V peut alors se fermer sous l'effet de son propre poids. Le réarmement du dispositif est effectué en ramenant le volet en position horizontale. A cet effet, l'extrémité libre du levier 47 comporte une rampe 55 qui permet de ramener le levier 47 en prise avec la tige 48 alors que la patte 51 la plus longue entraine le maneton 52 du dispositif de verrouillage dans sa position de réarmement. Les dispositifs de verrouillage suivant l'invention présentent vis-à-vis des dispositifs antérieurs de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer un encombrement minimal et une facilité particulière d'adaptation mécanique à de nombreux types de panneaux mobiles. Ils sont par ailleurs d'un réglage très aisé. I1 est en effet très simple pour effectuer un rattrapage de jeu en vue d'assurer une bonne étanchéité entre le panneau et son huisserie, de faire tourner le corps du dispositif de verrouillage autour de son axe et de le bloquer ensuite dans la position désirée. Ainsi qu'on l'a constaté précédemment, le réarmement du dispositif suivant l'invention est très facile à obtenir. La présence d'un manchon d'étanchéité, rendue possible du fait des faibles déplacements axiaux entre l'armature et le corps du dispositif, assure une propreté parfaite de l'entrefer et par conséquent une très bonne fiabilité du dispositif. REVENDICATIONS 1. Dispositif électromagnétique de verrouillage, destiné notamment à maintenir en position des panneaux de sécurité dans une installation de protection contre les incendies, ce dispositif étant constitué par un électro-aimant formé d'un circuit magnétique, comportant une armature montée à rotation sur une tige centrale dudit corps et déplaçable en translation sur ladite tige suivant une faible course et d'une bobine d'excitation, caractérisé en ce que ladite armature (12 , 30) constitue l'organe de verrouillage proprement dit du dispositif et est solidaire d'au moins un organe excentré- (14;27,28;43) de retenue du panneau à maintenir en position. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (13, 15, 16; 24, 33, 34, 35) de création d'un entrefer résiduel entre ladite armature (12 ; 30) et ledit corps (1 ; 20)lorsque le dispositif est déverrouillé. 3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2 prises ensamble, caractérisé en ce que ladite armature (12) porte sur sa face opposée audit corps (20) un maneton (14) constituant ledit organe de retenue excentré, et en ce que lesdits moyens de création dudit entrefer résiduel comprennent un doigt excentré (15) prévu sur la face de ladite armature en regard du corps (1) et coopérant avec au moins une rainure radiale (16) ménagée dans la joue extérieure (18) de ladite bobine, et dont les parois latérales (17) forment des rampes obliques d'éjection dudit doigt hors de la rainure 616) dans laquelle il se trouve lorsque le dispositif est en position de verrouillage et une butée axiale (13) de limitation de la course axiale de l'armature (12) sur l'axe (13). 4. Dispositif suivant les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé en ce que ladite armature (30) est rendue solidaire en rotation d'un couvercle (25) en matière amagnétique monté à rotation sur ledit axe (24) et maintenu par une butée axiale (26), ledit couvercle étant pourvu dudit organe excentré de maintien (27, 28 ; 43) et portant des tiges (32) d'entraînement de ladite armature (30) et en ce que lesdits moyens de création de l'entrefer résiduel comprennent des billes (33) montées chacune dans une tige (32) dudit couvercle et logées, lorsque le dispositif est en position de verrouillage,ans des rainures axiales (34) ménagées dans ledit corps (20), lesdites billes coopérant avec une bague de poussée (35) à surface extérieure troncônique destinée à assurer le déplacement axial de ladite armature (30) dans: ledit couvercle lors du déverrouillgge du dispositif. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon (19 ; 36) de protection de l'entrefer entre ledit corps ( 1 ; 20) et ladite armature (12 ; 30). 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit manchon (19, 36) constitue également un organe de freinage de la rotation de ladite armature (19 ; 36) par rapport audit corps (1 ; 20). 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe élastique (44) de rappel de l'armature (12, 30)en position de verrouillage.