Brevet FR2695675A1 — publié le 19940318

La présente invention se rapproche du brevet nO 8310292, décrivant une serrure électrique pour issue de secours et pour contrôle d'accès. Cette serrure est actionnée par un électro-aimant à noyau plongeur qui, par l'intermédiaire d'une plaque mobile, fait saillir un pène et le maintient en saillie grâce au noyau plongeur au collage, l'électroaimant restant sous tension. Un inconvénient de cette serrure est la forte consommation de ce type d'électroaimant. Pour une force au collage équivalente, un électroaimant à plaque ou ventouse électro-magnétique consomme dix fois moins de courant. Mais, la ventouse, à elle seule, est incapable d'attirer la serrure de sa position ouverte à sa position fermée, c'est à dire de mobiliser la plaque mobile. Elle ne peut que retenir une position préalablement obtenue.Deux possibilités permettent de résoudre le problème qui consiste à amener la serrure à sa position fermée et la maintenir fermée électro-magnétiquement avec une faible consommation électrique : ces deux possibilités sont, d'une part, un couple juxtaposant un électro-aimant et une ventouse électro-magnétique, et, d'autre part, une coopération moteur électrique et ventouse électro-magnétique, La première possibilité consiste en la réalisation en un v' seul bloc, d'un couple électro-aimant à noyau plongeur- ventouse électro-magnétiquell Celle-ci est exposée ciaprès en détail, à l'aide de dessins.Sur la figure 1, on reconnait les pièces du brevet 8310292 : la plaque mobile 4, la fente oblique 17 et le roulement à bille 6 qui va communiquer le mouvement au pène 2, mouvement déclanché par le bloc électro-magnétique objet de la présente invention. La pièce maitresse du bloc est un tube en métal 31, comportant à une extrèmité un épaulement 32 sur lequel bute un ressort 33. Un côté du tube va comporter la partie ventouse électro-magnétique, l'autre, la partie électroaimant. Une rondelle métallique épaulée 34 comporte une portion périphérique étroite qui constituera le fond de la ventouse et une portion centrale 35 plus épaisse qui sera le noyau dans lequel s'encastrera la bobine 36 de la ventouse. La rondelle 34 est dimensionnée en sorte qu'elle puisse être introduite en friction très forte dans la paroi interne du tube 31, jusqu'à ce que la base de la portion centrale se situe dans le même plan géométrique que la tranche 37 du tube. Ainsi, la contre-plaque 38 de la ventouse viendra s'appliquer étroitement à la fois sur le pourtour 37 du tube et sur le plat 35 de la rondelle 34, capable de fermer le circuit magnétique engendré par la bobine 36 introduite dans la portion 35. L'axe de la rondelle épaulée 34 est percé de part en part pour laisser passer et coulisser une tige 39 qui va solidariser la contre-plaque 38 et le noyau plongeur 40 de l'électro-aimant que l'on va décrire à l'autre bout du tube 31.Pour monter cet électro-aimant, on introduit à force une rondelle épaisse 41, jusqu'à une profondeur qui va déterminer la profondeur de plongée du noyau 40. Le trou central de la rondelle 41 a un diamètre précis qui permet l'introduction à force d'un tube creux en laiton 42 qui va servir de guide au mouvement du noyau plongeur 40 dont le diamètre lui permet de coulisser librement dans le tube 42. Ce dernier est fixé par son autre ekèmité à une rondelle 43 comportant un petit épaulement central bloquant à force le tube 42, laquelle rondelle 43 est sertie jusqu'à engagement complet dans la 2ème ex > -èmité du tube 31. Le montage de cet ensemble se fera donc dans l'ordre suivant : la rondelle 34 puis la bobine 36; de l'autre côté, la rondelle 41 puis le tube laiton 42. On engagera ensuite le noyau 40 muni de sa tige 39. On introduira la bobine 44, ayant prévu un trou de passage des fils. Enfin, la rondelle 43 sera engagée, fermant l'ensemble. L'extrèmité de la tige 39 sera fixée à la contre-plaque 38, laquelle sera accrochée par un étrier à la plaque mobile 4. La figure 2 montre la serrure fermée.La bobine 44 étant alimentée, le noyau plongeur 40, a tiré par l'intermédiaire de la tige 39 l'ensemble contre-plaque 38 et plaque mobile 4. Le noyau plongeur 40 est au collage de même que la contre-plaque 38. On a décrit dans le brevet g31ORS2 le le détecteur de proximité 23 déclanché par la fin de course de la plaque mobile 4. Le détecteur 23 excite un relais à plusieurs contacts travail-repos. L'un de ces contacts bascule l'alimentation de la bobine 44 dans la bovine 36. A ce moment, la serrure est maintenue en position fermee par la ventouse, ce qui est le but recherché. Lors de l'attraction de la contre-plaque 38, le ressort 33 a été mis en compression.La coupure du courant de la bobine 36, relache la contre-plaque 38 et le ressort 33 la repousse de même que tout l'ensemble mobile dans la position de serrure ouverte de la figure 1. La serrure a alors bouclé son cycle et le détecteur 23 est revenu à son premier état: le contact alimentant alternativement les deux bobines s'étant remis en position tvail vers la bobine 44. La serrure est prête à recevoir l'ordre de fermeture par l'envoi du courant dans bobine 44. Cette description n'est pas restrictive. Elle comprend également toute jonction d'un électro-aimant et d'une ventouse déjà individuellement constitués, le résultat étant obtenu par fixation de l'un derrière l'autre quel que soit l'ordre, nécessitant alors soit de percer la ventouse pour laisser passer la tige de liaison noyau contre-plaque, soit de percer le fond de l'électro-aimant pour permettre cette liaison, pourvu que la tige soit en métal amagnétique (inox par exemple) comme dans les électro poussants, afin de ne pas court-circuiter le champ magnétique avant le départ du noyau plongeur. Dans une autre forme de réalisation, gravitant toujours autour du brevet 83 10292, pour réaliser la progression de la plaque mobile et de la contre-plaque à laquelle elle est fixée, vers une ventouse électro-magnétique, l'électro- aimant est remplacé par un moteur électrique qui va faire tourner une roue sur laquelle un roulement à bille agissant comme une came, va amener la contre-plaque sur la ventouse. Les figures 3 et 4 montrent cette autre amélioration du brevet 83 10292, respectivement en situation ouverte et fermée et la figure 5 montre une vue sagittale de l'ensemble Sur la figure 3, on reconnait les éléments principaux du brevet 83 10292, la plaque mobile 4, la fente oblique 17 à double obliquité, le roulement à bille 6 qui va, dans son mouvement transmis par la fente 17 faire descendre le pène 2. Pour pousser la plaque mobile 4, un moteur électrique 27 avec vis sans fin, entraine une roue dentée coaxiale d'une grosse pièce décolletée. La figure 5 montre cette pièce 28 avec la partie dentée 28bis, son axe inférieur tournant dans le chassis 1, la partie supérieure étant une roue 28ter épaulées contre un fin roulement à bille 28quater à grand diamètre qui lui permet de tourner dans le plan de la plaque fixe 3. Fixé sur la roue 28, mais excentré, et étant dans le même plan que la plaque mobile 4, un petit roulement à bille 29 va agir à la manière d'une came, venant en contact pour rouler le long du bord 30 de la plaque mobile. La figure 3 montre le moteur 27, la grande roue épaulée 28, le roulement 29, en position neutre à gauche, la serrure étant donc en situation ouverte.Fixée par un étrier à la plaque mobile 4, la contre-plaque 38 est en situation éloignée, repoussée par le ressort 33 de la ventouse 54. La figure 4 montre l'état lorsque la roue 28 mobilisée par le moteur 27 a effectué un demi-tour pendant lequel le roulement 29 roulant sur le bord 30, a repoussé la plaque mobile 4 vers la droite, vers l'étec- tro-aimant 38 contre lequel la contre-plaque 38 est venu se coller, tout en comprimant dans le même temps le ressort 33. La contre-plaque 38 reste collée à la ventouse 34 dont la bobine a été alimentée en même temps que la commande du moteur 27. Cette commande étant programmée pour effectuer un seul tour de la roue 28, tandis que celle-ci et son roulement 29 achèvent leur rotation et reviennent à leur point de départ à gauche, la contre-plaque 38, , donc la plaque mobile et par conséquent le pène 2 restent en position de serrure fermée, par la retenue magnétique de l'électro-aimant à contre-plaque 34-38. La commande d'ouverture de la serrure se fait par simple coupure de la tension d'alimentation de la bobine de la ventouse 34. A ce moment, le ressort 33 repousse la contre-plaque 3S et la plaque mobile 4, laquelle fait remonter le pène 2. La serrure est alors déverrouillée. I1 est apparent que le blocage électro-magnétique peut être remplacé par un blocage mécanique persistant. I1 suffit d'une commande électrique programmée d'un demi tour de la roue 28, sans alimentation de la bobine de la ventouse. A la suite de cette commande, le roulement 29 s'arrête après une rotation de 1800 et Ce derniilr-, arrêté à droite, bloque la plaque mobile 4 mécaniquement. A ce moment, en l'absence de tout courant, la serrure est bloquée. A partir de cet état, on peut, soit la débloquer, libérant la porte, soit changer le blocage mécanique en un blocage magnétique anti-panique. Dans les deux cas, par une commande programmée, la roue 28 effectue une rotation de 1800. Si cette commande est isolée, le ressort 33 repousse l'ensemble mobile, faisant remonter le pène. Si cette commande est couplée avec une mise sous tension de la bobine de la ventouse, la contre-plaque reste bloquée, et par conséquent, la serrure se trouve en blocage électro-magnétique anti-panique. Un dispositif électronique asservit les situations diverses du moteur et de l'électro-aimant à contre-plaque, et renseigne sur la situation de ces divers éléments sur un tableau central de commande et de contrôle. Un circuit imprimé 45, supportant les éléments électriques nécessaires, sera placé un peu au dessus du plan de la plaque mobile 4 et du roulement 29. I1 supportera le détecteur de proximité 23, les détecteurs 4'.. de position du roulement 29 et tous les autres éléments électriques et électroniques nécessaires au fonctionnement de la serrure et au renvoi des informations au tableau de télécommande et de télésurveillance.Les dispositifs électroniques de programme de fonctionnement mise en tension, demi-tour et tour complet de la roue 28 peuvent être placés soit dans la serrure, soit dans le tableau de télécommande, situé dans une salle de contrôle. La figure. 6 montre un autre mode de coopération du moteur avec la mécanique décrite dans le brevet 83 10292. Le moteur utilisé avec un réducteur présente un axe de sortie qui est une tige filetée 27bis, lequel coopère avec une pièce taraudée 28 guidée par un rail 29 découpé dans la plaque fixe 3. La pièce taraudée 28 bute contre le bord 30 de la plaque mobile et la pousse lorsque la rotation de la tige filetée EFGis mobilise la pièce 28. Lorsque la contre-plaque 38 est arrivée au collage, en fin de course, le détecteur 23 inverse la rotation du moteur qui ramène la pièce taraudée 28 en position de départ, tandis que la contre-plaque reste collée à la ventouse alimentée. La figure 7 montre une variante dans laquelle le moteur fait tourner une roue dentée taraudée dans son axe, qui en tournant, déplace une tige filetée 27 bis dont la rotation est contrariée par une gorge longitudinale, et qui présente à son extrèmité une pièce 28 faisant butoir contre la plaque mobile 4. Le principe de fonctionnement est le même que précédemment, utilisant une inversion du sens de rotation du moteur en bout de course et une programmation des mouvements par microprocesseur. Revendications Revendication 1 : Serrure électro-mécanique de sécurité pour issues de secours comprenant un pène avec une gache, caractérisée en ce qu'elle comporte pour réaliser la saillie puis le maintien en saillie du pène, un dispositif électromagnétique à mouvement linéaire, composé de la juxtaposition d'un électro-aimant à noyau plongeur 40-44 et d'un électroaimant à contre-plaque 36-38, encore appelé ventouse électromagnétique, le dit dispositif électro-magnétique étant réalisé d'une seule pièce par un tube 31, avec épaulement 32, sur lequel bute un ressort 33, une rondelle épaulée 34 sertie à force dans le tube 31, une bobine 36 venant s'encastrer dans l'épaulement 35, une rondelle 41 sertie dans le tube 31, comportant un tube laiton 42 entouré d'une bobine 44, le dit tube laiton étant fixé à son autre extrèmité à une rondelle épaulée 43 sertie à l'extrêmité du tube 31, un noyau plongeur 40 coulissant dans le tube 42 et étant solidarisé à la contreplaque 38 par une tige 39, coulissant dans un orifice central percé dans la rondelle 34 et son épaulement 35, , la contreplaque 38 s'appuyant sur le ressort 33, lequel est comprimé lorsque le noyau plongeur 40 vient au collage, ce même ressort repoussant l'ensemble contre-plaque et noyau plongeur solidarisés par la tige 39 quand les bobines des électroaimants sont hors tension. Revendication 2 : Serrure électro-magnétique de sécurité selon la revendication 1 caractérisée en ce que la rondelle épaulée 34 comporte l'épaulement central 35 , constituant le noyau central de la ventouse , une bobine 36 entourant le dit noyau central, lequel est percé de part en part pour être traversé et laisser coulisser la tige 39. Revendication 3 Serrure électro-mécanique de sécurité selon la revendication 1 caractérisée en ce que la rondelle 43 et son épaulement,la rondelle 41 et le tube laiton 42 qui les unit par le centre, tube entouré de la bobine 44, ces deux rondelles 41 et 43 serties dans le tube 31, réalisent le corps d'un électroaimant à noyau plongeur 40 lequel coulisse dans le tube 42. Revendication 4 Serrure électro-mécanique de sécurité selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la saillie du pène et son maintien en saillie sont assurés par la jonction coaxiale dans un ordre indifférent , d'une ventouse électromagnétique et d'un électro-aimant à noyau plongeur, le noyau plongeur et la contre-plaque étant solidarisés par une tige traversant soit le noyau central et le fond de la ventouse, soit le fond de l'électro-aimant selon le sens de la jonction. Revendication 5 : Serrure électro-mécanique de sécurité selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte un détecteur de position 23 de la plaque mobile 4 renseignant sur la position rétractée ou saillante du pène.