Brevet FR2547851A1 — publié le 19841228

i M Uh BLLRIQUE E Oi La présente invention concerne une serrure électrique permettant une télécommande d'ouverture et de fermeture de porte. Une telle télecommande est traditionnellement effectuée à l'aide d'un dispositif dit "gache électrique" qui présente des in5 convénients, notamment elles ont des pièces d'accrochage très etroites, d'ou pannes fréquentes par usure de ces pièces, de même, la porte ne se verrouille pas si le dispositif de rappel après ouverture ne l'a pas ramenée dans sa position de repos. Un seul millimètre d'écart et le pène à ressort ne s'introduit IO pas dans la gache et la porte reste ouverte Le dispositif selon l'invention permet de remédior à ces inconvénients. La description de cette serrure s'articule autour d'un pêne à extrémité effilée comme un burin à double biseau Sur une des faces du pêne sont assu Jettis deux roulements à billes coI 5 axiaux fixés par une vie, fixant les roulements par le cercle intérieur, les cercles extérieurs étant libres de rotation. Ces deux roulements vont être l'articulation autour de laquelle grâce à une plaque métallique fixe et une plaque mobile, un électro-aimant va transmettre son mouvement en un mouvement perpendiculaire à son axe Leroulement à bille le plus proche du pêne va le guider dans le sens de sa propre longueur, coulissant dans une fente de la plaque métallique fixe, fente qui a une longueur déterminant la course du pbne et une largeur supérieure de 0,3 millaimètres au diamètre extérieur du roule25 ment, si bien que celui-ci peut rouler sur l'un ou l'autre des bords de la fente, sans friction de piéces métalliques Le deuxième roulement va coulisser dans une fente analogue de la plaque mobile superposée à la plaque fixe, dans un sens perpendiculaire à celui du pêne, étroitement guidé dans ce sens La J O dite fente de la plaque mobile a également une largeur de 0,3 millimètres supérieure au diamètre extérieur du roulement et un sens oblique tel que lors du mouvement de la plaque mobile dans un sens ou dans l'autre, elle entrains la montée et la descente ou plutôt la rentrée et la sortie du pêne hors de la 35 serrure. belon une autre réalisation de ce dispositif, cette obliquité de la fente présente une variation d'angle à la fin do son trajet, variation dont l'utilité sera expliquée plus loin, Cette plaque mobile est attachée au noyau plongeur d'un électro 5 aimant qui la mobilise suivant toute sa course Quand l'électro aimant est au repos, noyau plongeur sorti, la plaque mobile est dans sa position éloignée de la bobine de l'électro, le roulement à bille correspondant se trouve dans la partú proximale de la fente oblique, le pène est dans sa position rentrée dans 0 I la serrure Lorsqu'on alimente l'électro-aimant, la plaque mobile se rapproche de la bobine, le roulement à billes correspondant vient parcourir la fente oblique sur toute sa longueur, parcourant cette fente sans friction, en roulant sur l'un de ses côtés Simultanément, par l'intermédiaire du 2 ème roulement I 5 qui parcourt la fente de la plaque fixe sans aucune friction, il transmet son mouvement au pêne qui va parcourir un trajet impose par cette fonte de la plaque fixe Le pène fait alors saillie hors de la serrure Il va s'introduire dans une gache à l'orifice de laquelle se trouvent 2 galets dont l'écartement 20 est legèrement inférieur à l'épaisseur du pène Celui-ci ayant 2 biseaux sur la partie qui fait saillie, l'extrémité du pêne est donc d'une épaisseur nettement inférieure à l'ouverture de la gache, ouverture déterminée par l'écartement des 2 galets, si bien que la serrure peut se verrouiller mime si le péne n'est pas situé exactement en face de l'orifice de la gache au moment de la telecommande de verrouillage Mieux, au moment ou le pène amorce sa saillie et pénètre dans la gache, au cas ou le pène n'est pas exactement en face de l'orifice (porte incomplètement fermée) le biseau vient rouler sur le galet corresp30 ondant de la gache et rectifier par conséquent la position respective du pène dans la gache, ceci ayant pour conséquence, la porte n'etant pas complètement dans sa position fermée, de l'amener dans cette position correcte nécessaire au verrouillage correct de la serrure, obviant par conséquent à une éventuelle 35 insuffisance du dispositif de rappel des portes dit "groom". Un ressortà compression refoule le noyau plongeur hors de l'electroaimant, lorsque celui-ci est non alimenté A ce moment, la plaque mobile parcourt un chemin inverse et provoque par l'action de sa fente oblique sur le roulement à billes correspondant le mouvement du pêne dans le sens inverse, le pène rentrant dans la serrure, mouvement à nouveau facilité par les 2 roulements à billes. Dans une utilisation de l'invention, le pêne, pour rester maintenu en saillie hors de la serrure, nécessite une alimentation permanente de l'électro-aimant Cependant, afin de minimiser la consommation électrique, un dispositif d'interrupteur I O de fin de course met en série une résistance de décharge et abaisse la tension aux bornes de l'électro-aimant donc l'échauf fement de celui-ci, mais également la force au collage Ceci explique l'utilité de la variation d'angle de pente de la fente oblique de la plaque mobile, qui contribue à maintenir le pêne I 5 bloqué dans sa position en saillie En l'absence de cette 2 ème pente, la pêne pourrait être refoulé dans la serrure par une poussée de l'extérieur, pour des motifs de malveillance Le dispositif de fin de course peut &tre un-microoontact, mais la durée de vie de ses composants (quelques centaines de milliers 20 de manoeuvres) est courte pour une serrure soumise éventuellement à des centaines de mouvements par jour (commande de passage de portes d'immeubles ou de sas de banques par exemple) et par conséquent, selon une forme de réalisation, le dispositif de fin de course peut être un détecteur de proximité qui détec25 tera la fin de course de la plaque mobile et transmettra le signal à un relais à haut rendement, mettant la résistance de décharge en série avec l'électroaimant. Selon une variante d'utilisation, le pêne peut rester en saillie hors de la serrure sans que l'électro-aimant reste ali30 menté grace à une clavette bloquant la plaque mobile à la fin de sa course Cette clavette est mue par un 2 bme électro-aimant du type poussant qui lorsqu'il est alimenté fait saillir la clavette par un trou de la plaque fixe, pn regard du bord de la plaque mobile pour bloquer l'ensemble plaque mobile- noyau plonJ 5 geur en position rentrée de ce noyau Un ressort rappelle cette clavette à l'intérieur de son électo-aimant Dans cette utilisation, le H 2 électro-aiiants sont alimentés par des temporisa- tions Celles-ci alimentent simultanément les 2 électro-aimants Le premier tire la plaque uhobile et fait saillir le pène hors de la serrure Le 2 è&ie életrofait saillir la clavette Ensuite la temporisation coupe d'abord le Ier électro-aimant dont le 5 ressort refoule le noyau plongeur d'un millimètre pour venir buter sur la clavette Avec I à 2 secondes de retard, la 2 ème temlporisation coupe le 2 ème électro-aimant mais la clavette reste bloquée par la butée de la plaque mobile poussée par le ressort du Ier électro-aimant A partir de ce moment, le pène I O est en saillie permanente et les 2 électro-aimants sont désalimentés L'ouverture de la serrure se fait en envoyant une impulsion dans le Ier électro- aimant seulement Cette impulsion amène le noyau plongeur au collage, c'est à dire fait parcourir l'ensemble plaque mobile-noyau plongeur de I à 2 millimbI 5 tres, ce qui a pour effet de débloquer la clavette qui s'efface grâce à son ressort de rappel, puis l'impulsion se coupe et le ressort du Ier électro-aimant renvoie l'ensemble noyau plon geur-plaque mobile et par conséquent fait rentrer le péne. La figure montre en eclaté les pièces mécaniques princi20 pales comprenant le chassie de base 1, le pbne 2, la plaque fixe 3, la plaque mobile 4 Le pène 2 comporte 2 roulements à billes 5 et b fixes au pène par une vis 7 L'extrémité de ce pène Présente 2 biseaux 8 et 9 La plaque fixe 3 est éloignée du pène pour la bonne vue du dessin Normalement, elle est as25 sujettie au chassis i par des entretoises I 0, II, I 2, dont la longueur légèrement supérieure à l'épaisseur du pêne permet le coulissement de ce dernier entre le chassis de base et la plaque fixe De Même, ces entretoises ont un écartement respectif qui sert à guider le pène dans la 2 ème dimension La plaque fixe comporte une fente 13 dans laquelle pourra rouler le roulement à billes 5 La plaque mobile 4 comporte 2 fentes I 4 et I 5 non encore décrites glissant sur des vis épaulées et servant à guider et limiter le coulisserment de la plaque mobile dans le sens necessaire La plaque mobile 4 comporte essen55 tiellement une fente I 7 à double pente: la Ière pente I 7 a fait un angle d'environ 45 degres avec le bord I 8, tandis que la 2 èee pente I 7 b plus courte fait un angle de I O h I 5 degrés. Un trou 19 permet l'accrochage du noyau de l'électro-aimant. La figure 2 montre une vue de face de la serrure en position verrouillée, pène 2 en saillie L'electro-aimant 20 a son noyau plongeur 21 au collage La plaque mobile 4 est dans sa position rapprochée de l'electro-aimant 20 et a comprimé le ressort a 2 Le roulement à billes 6 est en bas de la fente I 7, le pène 2 est en saillie Le détecteur électronique de proximité 23 a perçu la fin de course de la plaque mobile La clavette 27 sera bien décrite à la figure 5. I O La figure 3 montre la serrure en situation déverrouillée: clavette rentrée, électro-aimant 20 non alimenté, le ressort 22 a refoulé l'ensemble plaque mobile 4 noyau 2 I Le roulement à billes 6 a roulé sur le coté correspondant de la fente I 7 et a entrainé la remontée du pêne 2 dans la serrure. I 5 La figure 4 montre une coupe passant par le pêne 2, avec ses biseaux 8 et 9 qui roulent sur l'un ou l'autre des 2 galets et 26 en entrant dans la gache 24. La figure 5 montre une coupe longitudinale passant par la clavette 27 en métal amagnétique, laiton ou dural Elle est gainée dans sa moitié inferieure par un tube en métal magnétique 28, réalisant avec la bobine 29 un électro-aimant de type poussant, qui, alimentéS, attire le tube métallique 28, donc fait saillir la clavette 27, comprimant le ressort 30 La Bobine 29 est fixee sur la plaque fixe 3 Si la plaque mobile 4 est 25 encore en mouvement de verrouillage, elle glisse sur la clavette en cours de saillie, laquelle se complète en fin de course. La clavette empêche alors la plaque mobile 4 de coulisser donc la bloque en position de l'éleotro-aimant 20-2 I près du collage Quand à l'inverse, la clavette est refoulée par le ressort 30 30, elle s'efface et laisse le mouvement libre à la plaque 4. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au verrouillage electro-mécanique etélécommandé des portes d'immeubles, des portes de sas de banques et de toutesles portes en général, utilisable dans tous les cas de figure o il 55 doit y avoir contrôle ou restriction d'accès. RBVESVïDICATIONS I) Dispositif de serrure electro-mécanique caractérisé en ce qu'il comporte un chassis i sur lequel est fixé un électroaimant 20-21 tirant une plaque de fer mobile 4 comportant 2 fentes rectilignes ú 4 et I 5 et une fente I 7 à double obliquité 5 entraînant un roulement à billes 6 coaxial d'un 2 ème roulement 5, tous deux fixés à un pène 2, le roulement 5 étant guidé par coulissement dans la fente d'une plaque fixe 3, le pêne présentant à l'extrémité faisant saillie et pénétrant dans la gache deux biseaux 8 et 9 devant coopérer avec deux galets 25 et 26 fixés à l'orifice de la gache 24; la dite serrure comportant en outre un 2 bme électro-aimant 29 fixé sur la plaque fixe, dont le noyau mobile est fait d'une barre cylindrique 27 en métal amagnétique, gainée sur une moitié d'un tube en métal magnétique 28, l'autre moitié faisant saillie et traversant la plaque I 5 fixe pour déborder la plaque mobile réalisant une sorte de clavette 27, la dite serrure comportant en outre un déteoteur de proximité 23 de fin de course du mouvement de verrouillage. 2) Dispositif selon la revendioation I caractérisé en ce que la plaque mobile 4 comporte deux fentes longitudinales I 4 et I 5 20 et une fente oblique I 7 à double obliquité, la principale I 7 a de 45 degrés, l'autre plus courte I 7 b de I O à I 5 degrés, fente logeant un roulement à billes 6 solidaire du pène 2. 3) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que la plaque fixe 3 comporte à part les trous de fixation d'entre25 toises un trou de passage d'une clavette 27 et surtout une fente transversale 13 logeant un 2 ème roulement à billes 5 4) Dispositif selon les trois premières revendications caractérisé en ce que le pène 2 comporte sur une face 2 roulements à billes 5 et b coaxiaux fixes par une vis centrale 7, devant 30 rouler l'un dans la fente de la plaque fixe 3, l'autre dans la fente à double oblique de la plaque mobile 4, ces deux fentes ayant une largeur un peu supérieure au diamètre extérieur des roulements à billes. ) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que Le pgène Z comporte à son'extrèmité faisant saillie hors de la Serrure deux biseaux 8 et 9 effilant cette extrémité en un dièdre, coopérant avec deux galets 25 et 26 de la gache 24. 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la gache 24 comporte à son orifice deux galets 25 et 26 paral5 lèle devant coopérer avec l'un ou l'autre biseau du pêne pour finir par coincer ce dernier à la fin de sa course. 7) Dispositif selon les trois premières revendioations caracterisé en ce que un eélectro-aimant 29 de type poussant est assujetti à la plaque fixe 3, son noyau 27 en face d'un trou IO de cette plaque, faisant office de clavette à travers ce trou pour bloquer le mouvement de la plaque mobile 4 et du noyau 2 I dans la position proche du collage de l'électro-aimant 20. 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le noyau de l'électro-aimant 29 est constitué d'une barre 15 cylindrique 27 en métal amagnétique, plus longue que la bobine 29, gainée sur la moitie de sa longueur d'un tube en métal magnétique 28, pour que en attraction, cette partie magnétique attirée, l'autre partie du noyau puisse faire saillie à travers la plaque fixe, quand l'électroaimant 29 est alimenté, 20 un ressort JO rappelant le noyau au repos. 9) Dispositif selon les trois premières revendications caractérisé en ce que un détecteur éleotronique de proximité est fixé sur la plaque fixe, en regard de la fin de course de la plaque mobile, ce détecteur 23 étant en connection électrique 25 avec un relais.