Brevet FR2345572A1 — publié le 19771021

La présente invention concerne une serrure électro-magnétlque qui, d'une façon pratique et efficace, permet de fermer et d'ouvrir des issues ou d' interdire ou non le fonctionnement de divers organes ou appareils aux personnes non autorisées., On connais divers types de serrures mécaniques,électriques, à clé ou à combinaisoni- La partictlar té de ltinvention est d'obtenir les effets ci-dessus en agissant sur une poignée et sur un inverseur de courant,sans la nécessité dtune clé i Cette serrure originale présente un grand intéret dans l'indus- trie du b timent en particulier ,pouvant être d'un type unique pour portes, fenêtres,volets,donc de fabrication en grande série,moins onéreuse,-Elle se prète parfaitement à l'adoption généralisée de la combinaison,plus efficace et plus pratique que la clé ,à la commande automatique d'ouverture des portes ainsi qu'à leur télécommande. La poignée actionne simultanément et individuellement un pêne et une crémone L'inverseur,qui comporte une position neutre au repos,action- ne momentanément un électro qui bloque ou débloque le verrouillage effectué par la poignée.Il est commandé à distance ,de l'extérieur,par une serrure à clé ou de préférence à combinaison, mécanique ou électrique,quelconque. Pour les immeules,plusieurs inverseurs à commande manuelle directe,en parallèle,peuvent se situer à l'intérieur pour permettre ces actions de sé curité aussi bien du dedans que du dehors.Chaque inverseur comporte un voyant lumineux ou sonore de contrôle général du verrouillage et du blocage. Un ensemble d'issues ou d'organes,d'un nombre quelconque, peuvent être équipés de ce système,leur fonctionnement pouvant être simultané au moyen d'inverseur commun0 Un électro qui équipe chacun d'eux est le plus généralement alimenté en courant continu basse tension,par pile ou accus.S: leur nombre est important, L'intensité est forte,ce qui oblige une section de câblage et une capacité de la source importantes.Ctest la raison pour laquelle ltinvention prévoit un électro-aimant spécial qui autorise une réduction très appréciable de cette intensité. Les figures 1 à 5 schématisent le fonctionnement de la crémone ; 6 à 9 celui du pêne ; 10 celui du blocage et de son contrôle ; 11 celui de électro Le carré 2 de la poignée 1 commande simultanément deux disques - un disque 3 capable d'entramer les deux parties 7 et 71 de la crémone - un disque 10 (ou excentrique) muni d1un renfort ou bossage 101 capable de rentrer le pêne 11 qu'un ressort 12 expulse au repos jusqu'à une butée 13. Des tétons ou axes 5 et 5' sont logés dans des rainures ou lumières 4 et 4' du disque 3 de sorte que ce dernier peut parfois tourner sans les déplacer. Ces axes sont les embouts de deux bras 6 et 62 qui actionnent respectivement les moitiés inférieures et supérieures 7 et 7' de la crémone par l'intermé- diaire d'une bielle 8. - Figures 1 et 6 : la poignée est horizontale = c'est la position initiale - les axes 5 et 5' sont sur un plan horizontal = la crémone est déverrouillée - le renfort 10' n'a pas d'action sur le pese 11 qui reste sorti - Figures 2 et 7 : la poignée est mise verticalement en haut = le verrouillage est effectué. ont - en tournant le disque 3 a chassé verticalement les axes 5 et 5t qui action- né la crémone sur Verrouillage - le renfort 10t est encore sans action sur le pêne qui reste sorti. - Figures 3 et 6 la poignée est ramenée horizontale = le Verrouillage est maintenu . - du fait des lumières,le disque en tournant n'a pas entraidé les axes qui restent verticaux et maintiennent le Verrouillage - le renfort a encore été sans avion sur le pêne qui reste sorti. C'est sur cette position de Verrouillage que s'exerce normalement son blocage bien qutil puisse avoir lieu quand la poignée est en haut. - Figures 4 et 9 z le déblocage du Verrouillage ayant été préalablement effec tué s'il y a lieu,la poignée est mise verticale en bas = le Déverrouillage est effe ctué. - le disque 3 a entraîné horizontalement les axes qui rappellent alors la crémone.Ce Déverrouillage demeure tant que la poignée n'est pas rele vée verticalement - le renfort 10' a rentré le pêne = la porte peut s'ouvrir. - Figures 5 et 8 : Si le Verrouillage n'est pas bloqué,il suffit d'incliner la poignée d'environ 30 pour que la porte s'ouvre. - du fait des lumières,les axes demeurent immobiles durant cette action, en position horizontale de Déverrouillage - l'inclinaison de la poignée suffit pour que le bossage rentre le pêne. Comme il en est traditionnellement cette porte peut donc s'ouvrir en inclinant simplement sa poignée ,se refermant par simple poussée ,le biseau du pêne lui permettant de s'effacer pour entrer dans sa gSche.Après que la poignée ait été inclinée ou abaissée verticalement,le ressort 12 chasse le pêne dans sa gâche et lty maintient tout en ramenant la poignée horizontale. - Figure 10 : elle représente la crémone 7 et 7' -munie d'au moins un ergot 16 qui,lors du Verrouillage ,s'introduit dans une g che du cadre fixe dans laquelle il est retenu prisonnier. Tout en apportant plus de solidité et de sécu- rité,ces ergots offrent un blocage facile du Verrouillage par un électro 17 qui intercalle ou rappelle un embout 18 entre un ergot 16 et une butée 19 de llhuis- serie.Ce blocage peut s'exercer également par d'autres artifices,telle une cheville traversant la crémone ,et à différents niveaux.C'est ainsi que dans le casdlouverture double (porte ,fenêtre ,volet à double battants) il se fait sur le haut de la crémone dans le cas d'ouverture coulissante,l'embout 18 s'introduit dans un trou du cadre mobile en regard d'un autre du cadre fixe ,sans ap paraitre à l'extérieur 0-Dans tous les cas,l'organe de fermeture peut toujours être ainsi condamné. Une ferrite 15 fixee a l'huisserie attire une plaque de fer doux 15' solidaire de la crémone et la retient collée contre elle dans la position Verrouillage ,assurant ainsi un Verrouillage à fond qui offre un certain jeu à l'embout 18 pour éviter qu'il vienne à se trouver coincé. L'électro 17 est commandé soit du dehors,soit du dedans indifféremment par les inverseurs 24 et 25.Des voyants lumineux ou sonores 23 fonctnnent simultanément,tel un flash, durant l'action manuelle quand le Verrouillage et son blocage sont effectués. Ce flash s'obtient par un aimant permanent 20 solidaire de l'embout 18 qui,sur position blocage,se trouve en regard du contacteur 21 qu'il ferme,en série avec l'un ou l'autre des inverseurs 24 ou 25 au moment du blocage.Si plusieurs organes sont ainsi équipés,leurs électros 17,branchés en parallèle ,fonctionnent simultanément ; leurs contacteurs 21 sont en série, les voyants 23 et 23',qui leur sont communs,indiquent alors que le blocage a bien été partout effectué. Si le Verrouillage préalable au blocage n'a pas eu lieu,l'em- bout 18 se trouve en face de l'ergot 16 qui l'empêche de s'introduire dans son logement de blocage : l'aimant 20 n2est pas en regard du contacteur 21 qui reste ouvert = les voyants 23 ou 23' ne fonctionnent pasXpour ce faire il faut nécessairement que le Verrouillage ait eu lieu préalablement au blo cage .Ce dispositif offre donc un contrôle automatique à la fois facile et de toute sécurité, car il serait vain que le blocage se fasse sans contrôle sur une issue ouverte - I?igure il : elle représente un électro circulaire 17,plus particulièrement adapté à cette serrure9Ses solénoïdes 31,disposés en couronne,sont insérés chacun entre deux plaques 33 et 332 de fer doux fixées à chaque extrémité d'un noyau 32 également de fer doux.Les spires de ces solénoïdes sont toutes enroulées dans le même sens,autour des noyaux,Le tout est logé dans une carcasse 34 non magnétique,ajourée pour permettre les mouvements de ltar- mature et avec un pivot central 30 dans l'axe de la couronne. Le nombre des solénordes,pair ou impair est dicté par l'entrefer 38,donc par la grandeur de Itappareil L'entrefer est avant tout établi pour être d'une valeur optimum. L'armature est constituée par des bras 36,convergeant dans l'axe 30,pouvant être reliés par un disque 35 concentrique.Chacun de ces bras supporte une ferrite 37 située entre chaque solénoide et capable de se déplacer dans ltentrefer.Elles oscillent d'une plaque 33 à une plaque 33' si elles sont sollicitées par elles dans un certain sens ; de 33' à 33 ,si elles le sont en sens contraire selon le sens de l'impulsion électrique appliquée aux solénoides.La résistance due au frottement sur l'axe est pratiquement nulle. Le courant aimante momentanément et en sens contraire les plaques 33 et 33' de part et d'autre des solénordes et des ferrites.L'une de ces plaques repousse la ferrite tandis que l'autre l'attire avec une force qui est en fonction inverse de l'entrefer existant entre chacune d'elles et la ferrite.C'est donc tout d'abord l'action de la plaque répulsive qui est prédomi nante ,puis celle de la plaque attractive contre laquelle la ferrite est projetée. Elle y reste fortement collée,par simple aimantation,meme quand le courant a cessé Un courant inverse provoque un mouvement contraire A chaque impulsion de courant inverse,llarmature oscille donc dans llentrefez,d'un solénoide à l'autre ,avec une amplitude constante. La face latérale des ferrites,suffisamment grande pour recouvrir entièrement les plaques,déborde à l'extérieur de la couronne pour capter la totalité du flux émis par le bobinage. Au moins un des bras 36se prolonge en 39 au-delà de la ferrite afin d'obtenir directement une course dtutilisation plus grande que l'entrefer, sans en modifier les dimensions,donc sans diminuer la force de l'électro.EUe s'obtient facilement plus ou moins grande en la captant au niveau d'une plus ou moins grange circonférence,sans altérer les caractéristiques initiales de l'électro el?e amplifiée par divers artifices,tel un palonnier 40 attelé conjointement à un levier 42 axé en 43. Cet électro circulaire,bistable,à double effet,est d'un rendement maximum puisqu'il utilise - la totalité du flux magnétique produit par une impulsion électrique - le plus grand nombre possible de solénodes et de ferrites - les 2 poles de ces solénoides,tous simultanément actifs - un entrefer optimum, constant,indépendant de la course d'utilisation. Tous ces facteurs concourent conjointement au mouvement de l'armature. Comparativement aux électros traditionnels ,celui-ci,pour un même tra vail,consomme moins de courant,d'où moins de chute de tension,de section de c blage et de capacité de la source d'énergie,en autorisant mieux Remploi d'une pile.-la section réduite du bobinage permet en outre un plus grand nombre de spires dans un même volume,ce qui accroit encore la force et le rendement.Cet électro a donc une application très généralisée dans l'industrie. Pär ses multiples éléments moteurs qui utilisent tout le flux,cet électro produit une force importante sous un volume réduit,qui peut être facilement répartie vers différents usages simutanés.Il suffit de capter directement ces forces sur les prolongements 39' des autres bras 36 de l'armature.D'où la possibilité par exemple d'obtenir à la suite du déblocage ,le Déverrouillage et l'Ouverture électriquesautomatique3d2une porte par un relai également commandé par cet électro Il est facile ,a la fabrication,dtadopter des prolongements 39' plus ou moins longs,conformément aux courses désirées d'utilisation,assortis même d'un retard ou d'une avance au mcyen d'une différence de longueur des tiges 44 et 44'. Une telle serrure,munie d'un tel électro,se prète volontiers à une télécommande,d'autant plus que le blocage et le déblocage du verrouillage stexercent déjà à distance : la serrure et les inverseurs tétant pas fixés sur la porte ou autre organe,en toute indépendance les uns des autres, Une porte peut fort bien s'ouvrir au moyen de cette serrure conjuguée avec un minimoteur9Avec un retard approprié pour ne pas coincer son embout 18,1Xélectro,sitt après le déblocage,attaque un relai temporisé qui ferme alors le circuit du minimoteur capable d'actionner dans un premier temps le Déverrouillage,puis l'ouverture elle-même de la porte.Le retard s'obtint ici facilement par une tige 44' plus courte que 44,qui ntattaque le relai qu'après le retrait de embout 18. Par extension,une telle ouverture automatique peut être commandée depuis un véhicule s'il est muni d'un émetteur capable de fermer un relai agissant sur l'un des inverseurs 24 ou 25 dans le sens voulu.ll suffit dès lors à l'automobiliste d'appuyer sur un bouton pour actionner cet émetteur pour que son portail et son garage s'ouvrent devant lui à son arrivée, sans qu'il ait à descendre de voiture. Les avantages de cette serrure électro-mécanique sont nombreux: - Pêne et crémone sont actionnés par une même poignée,manuellement,sans clé ni électricité ; - le verrouillage est établi,maintenu bloqué ou débloqué sous Effet d'une simple impulsion électrique,sans courant au repos,ce qui autorise ltemploi d'une pile ; - plusieurs organes et ouvertures peuvent être commandés simultanément par une seule manoeuvre,avec controle visuel ou sonore du blocage de leur verrouillage ; - les portes peuvent se refermer par simple poussée , - sans être perçées d'un trou pour la clé cette serrure ,adaptable à toute issue ou organe se prète particulièrement à une commande à combinaison électrique,pratique et efficace et à la télécommande ; - pas de fil électrique sur les parties mobiles La crémone seule ou le pêne seul est parfois suffisant.Cette serrure se prète facilement à 3 versions - avec crémone et pêne - avec crémone seule - avec pêne seul Il suffit,pour ces deux dernières,de supprimer soit le disque 3, soit le disque 10. Le ressort 12 de rappel du pêne agit également sur un cran du disque 3 de la crémone.Quand ce disque arrive en position verrouillage,ce ressort le refoule drun quart de tour ce qui a pour effet de ramener la poignée à sa position initiale horizontale.Quand elle n'est pas manoeuvrée,cette poignée revient donc toujours horizontale ,par l'un ou l'autre des disques, n suffit de faire la crémone plus ou moins longue pour que cette serrure puisse équiper les fenêtres et les volets aussi facilement que les portes. Une résistance 22 sur au moins une polarité,en amont des inver seurs 24 et Z5-,prévue pour ne provoquer qu'une très faible chute de tension dans les électros 17,limite le courant en cas de court-circuit.Cette résistan ce peut être remplacée ou complétée par un disjoncteur temporisé ou par un distributeur répartissant successive ment l'alimentation des électros REVENDICATIONS 1 - Dispositif de serrure destiné à la fermeture et au verrouillage d'organes, en particulier de portes fenêtres,volets d'immeubles,portes d'autos,capots ou coffres ,ce dispositif étant doté q'au moins un verrou mobile à chaque orgat ne de fermeture et apte par son déplacement à verrouiller et à déverrouiller cet organe ,ledit dispositifetant caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens mécaniques accouplés à une poignée propre à les déplacer dans le sens de la fermeture et du verrouillage ainsi que du déverrouillage et de l'ouverture, - des moyens électro-magnétiques aptes à condamner ou à libérer le verrouil lage,par un électro-aimant susceptible de n'être actionné que par les seules personnes autorisée. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens mécaniques sont constitués par une poignée,apte à effectuer des mouvements semi circulaires,solidaire de 2 disques - l'un muni d'un bossage qui rentre le pêne quand la poignée est inclinée ou mise verticale en bas - liautre,évidé de 2 lumières abritant chacune un axe qu'elles peuvent entraîner ou laisser immobiles quand elles tournent avec leur disque ,de sorte que ces axes sont chassés sur un plan vertical lorsque la poignée est verticale en haut,sur un plan horizontal lorsqu'elle est verticale en bas,ces axes restant immobiles dans les autres mouvements de la poignée.Lesdits axes constituant chacun l'embout d'une tige dont autre extrémité est apte à actionner une cré mone dans le sens du verrouillage ou du déverrouillage. 3 - Dispositif selon lasrevendications 1 et 2 caractérisé en ce que un ressort de rappel agissant sur le pene et sur un cran du disque de la crémone a pour effet de ramener la poignée dans sa position initiale horizontale quand elle ntest pas manoeuvrée 4 - Dispositif selon les revendications 1 2 et 3 caractérisé en ce que la porte ou autre organe peut être refermée par simple poussée et être ouverte par simple inclinaison de la poignée.Celle-ci étant capable ,du fait de ltemplace- ment et de la forme du bossage et des lumières,d'actionner individuellement ou simultanément le pêne et la crémone. 5 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la crémone en position verrouillage peut être retenue prisonnière par un embout introduit, au moyen d'un électro,entre une butée fixe de l'huisserie et un point de cette crémone ,ledit point pouvant être un trou ou un ergot,à un niveau quelconque. En position verrouillage,un aimant,solidaire de la crémone se plaque contre une ferrite pour maintenir ce verrouillage à fond,assurant ainsi un certain jeu à embout de blocage pour empêcher d'être coincé. 6 - Dispositif selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce l'électro est conçu pour avoir un rendement maximum et une course directe d'utilisation à vslofié sans altérer la force de cet électro,son entrefer restant optimum et constant.Ses solénoïdes sont disposés en couronne,ce qui permet à tous leurs poles d'être actifs simuttanément et d'utiliser tout le flux émis ,dans une car casse ajourée non magnétique permettant les mouvements de l'armature et comportant un pivot dans l'axe de la couronne Ladite armature étant constituée par des bras convergeant vers ce centre et supportant des ferrites capa bles de se déplacer dans ltentrefer d'un solénoitie à l'autre sous l'impulsion de plaques de fer doux,aimantées momentanément lors d'une impulsion élec trique,l'une de ces plaques attirant la ferrite pendant que l'autre la repousse et vice versa selon le sens du courant lui-même commandé par un inverseur avec position neutre au repos.En fin de mouvement la ferrite est projetée contre la plaque attractive et y reste fortement collée, ce qui rend cette armature stable dans un sens comme dans l'autre. 7- Dispositif selon les revendications 1 et 6 caractérisé en-ce que entrefer est établi initialement pour être optimum,qu'il demeure constant ainsi que la cour se de l'armature ,tout en permettant d'obtenir directement à volonté une course plus ou moins grande d'utilisation au moyen de tiges qui prolongent les bras audelà des ferrites et de la couronne : il suffit de capter la course désirée en un point de ces bras au niveau d'une plus ou moins grande circonférence,sans que soient altérées les caractéristiques dynamiques de l'appareil. La force de cet électro peut être répartie en plusieurs autres,captées sur plusieurs de ces tiges,avec des courses pouvant être différentes pour chacune d'elles ,tout en offrant la possibilité de les obtenir avec avance ou retard selon que l'on capte ces forces avec des bras plus ou moins longs,susceptibes d'attaquer successivement leurs objectifs0 Ces courses d'utilisations pouvant en outre être amplifiées par les moyens classiques,tels palonnier ou levier. 8 - Dispositif selon les revendications 1 et 6 caractérisé en ce que les ferrites sont plus grandes que les plaques qu'elles peuvent recouvrir entièrement et qutelles déoordent au-delà de la couronne pour capter la totalité du flux Lesdites plaques sont les embouts de noyaux magnétiques autour desquels sont enroulées dans le même sens les spires des solénoldes,ces derniers se trouvant ainsi insérés entre ces plaques. L'ensemble de ce dispositif électro-magnétique met simultanément en action le maximum d'éléments moteurs,agissant tous dtune façon optimum, tout en n'engendrant que très peu de frottement à l'armature ,ce qui,pour une même force, se traduit par un courant beaucoup plus faible que celui exigé par les électros traditionnels0 D'où l'avantage de ce système,notamment quand de nombreux électros doivent fonctionner simultanément, ce-dit système autori sant éventuellement l'emploi d'une pile. 9 - Dispositif selon les revendications précezdentes caractérisé en ce que cette serrure,dans' son ensemble,par ses moyens mécaniques et électro-mécaniques, est apte à fonctionner en recevant le courant commandé par une serrure ,de préférence à combinaison pour éviter les inconvénients de la clé,ladite serrure faisant également fonction d'inverseur pour offrir une impulsion dans le sens voulu0 Elle est également apte à être complétée par un minimoteur susceptible d'effectuer automatiquement les manoeuvres jusqu'alors manuelles d'ou rentre et de fermeture et à être commandée à distance ou par télécommande. Elle permet dans ce cas à l'aatomobiliste notamment d'ouvrir son portail et son garage sans avoir à descendre de voiture.