FR2595396A1

FR2595396A1 - Electrical device for locking or operating a leaf, particularly a shutter, and control unit for the motor of such a device

Info

Publication number: FR2595396A1
Application number: FR8603370A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1986-03-10
Publication date: 1987-09-11
Also published as: FR2595396B3

Abstract

The device of the invention comprises: an operating unit 10 comprising a reversible d.c. electric motor 11 for driving a locking latch or a system for operating the leaf; a control unit 20 comprising a main link formed by an electrical power supply source P, a two-position two-pole switch IB connected to the motor and a static switch T1, a first circuit D1, D2 detecting the switching of the two-pole switch from one position to the other, a second circuit R1, T2 detecting the appearance of an excess current in the main link, a flip-flop FF, set by the first detector circuit and unset by the second detector circuit, controlling with its output the static switch of the main link.

Description

La présente invention concerne un dispositif électrique de verrouillage ou de manoeuvre d'un ouvrant, notamment d'un volet, ainsi qu'un boîtier de commande pour un tel dispositif. The present invention relates to an electrical device for locking or operating an opening, in particular a shutter, as well as a control unit for such a device.

On décrira plus particulièrement un dispositif de verrouillage d'un volet, mais le verrouillage peut être celui d'autres types d'ouvrants, notamment de fenêtres et de portes. A device for locking a shutter will be described more particularly, but the locking can be that of other types of opening, in particular of windows and doors.

De façon générale, l'invention s'applique à la commande d'un système mécanique bidirectionnel actionné par un moteur électrique réversible à courant continu ; outre le verrouillage des ouvrants (c'est-àdire la manoeuvre d'un pène dans un sens ou dans l'autre), on peut concevoir d'autres applications, notamment la manoeuvre électrique de ces ouvrants, le moteur électrique étant alors relié à un système mécanique permettant d'assurer l'ouverture ou la fermeture de l'ouvrant. In general, the invention applies to the control of a bidirectional mechanical system actuated by a reversible direct current electric motor; in addition to the locking of the opening elements (that is to say the operation of a bolt in one direction or the other), other applications can be conceived, in particular the electrical operation of these opening elements, the electric motor then being connected to a mechanical system to ensure the opening or closing of the opening.

Dans le cas particulier du verrouillage des volets, il est apparu souhaitable de prévoir un système de verrouillage télécommandé pour remplacer le système traditionnel à crémone et poignée. On constate en effet que, en cas d'effraction, il suffit à un individu de percer dans le volet une ouverture de diamètre suffisant pour y passer la main : l'individu peut alors très simplement déverrouiller la crémone en manoeuvrant la poignée depuis l'extérieur. Cette remarque vaut d'autant plus pour les fenêtres, où il est très aisé de briser ou découper un carreau pour accéder à la poignée de la crémone. In the particular case of locking the shutters, it appeared desirable to provide a remote-controlled locking system to replace the traditional cremone bolt and handle system. In fact, it can be seen that, in the event of a break-in, it suffices for an individual to pierce in the shutter an opening of sufficient diameter to pass his hand there: the individual can then very simply unlock the cremone bolt by operating the handle from the outside. This is especially true for windows, where it is very easy to break or cut a pane to access the handle of the lever.

L'un des buts de l'invention est de proposer un tel système télécommandé de verrouillage comportant un boîtier d'actionnement mécaniquement relié à l'ouvrant, et un bottier de commande placé à distance du bottier d'actionnement, de sorte que, même en cas de percement du volet, il sera impossible de manoeuvrer le ou les pêne(s) de verrouillage depuis l'extérieur, en raison de l'éloignement du boîtier de commande. One of the objects of the invention is to propose such a remote-controlled locking system comprising an actuation box mechanically connected to the opening, and a control boot placed at a distance from the actuation boot, so that, even if the flap is pierced, it will be impossible to operate the locking bolt (s) from the outside, due to the distance from the control unit.

L'invention a pour objet un tel système, dont la réalisation très simple permet de multiplier les protections (en général un verrou haut et bas pour chaque volet et/ou chaque fenêtre) sans atteindre un coût prohibitif. The subject of the invention is such a system, the very simple embodiment of which makes it possible to multiply the protections (generally a top and bottom lock for each shutter and / or each window) without reaching a prohibitive cost.

Le dispositif de l'invention n'utilise en effet aucun composant électronique ni électromécanique coûteux (compte tenu en particulier de la fiabilité nécessaire pour ce type de dispositif), notamment aucun contacteur de fin de course, composant habituellement rencontré dans tous les systèmes électromécaniques bidirectionnels. The device of the invention does not in fact use any expensive electronic or electromechanical component (taking into account in particular the reliability necessary for this type of device), in particular no limit switch, component usually encountered in all bidirectional electromechanical systems .

Par ailleurs, comme on le verra par la suite, le montage du dispositif est d'une très grande simplicité : alimentation par pile, donc pas de problème d'isolement ; liaison au bottier de commande par un simple fil à deux conducteurs identiques, donc pas de faisceau de fils à repérer et à câbler (comme dans un système à contacteur de fin de course). De la sorte, l'installation peut être faite par un seul corps de métier (l'ouvrier posant le volet), sans requérir l'intervention d'un électricien pour le raccordement électrique. Furthermore, as will be seen later, the mounting of the device is very simple: battery power, so no isolation problem; connection to the control boot by a single wire with two identical conductors, therefore no wire harness to locate and wire (as in a limit switch system). In this way, the installation can be done by a single trade (the worker placing the shutter), without requiring the intervention of an electrician for the electrical connection.

A cet effet, le dispositif de l'invention comprend
un boitier d'actionnement, mécaniquement relié à
l'ouvrant, comprenant
- un moteur électrique réversible à courant continu,
- des moyens d'entraînement d'un pène de verrouillage
ou d'un système de manoeuvre de l'ouvrant, ces
moyens étant tels que, en fin de course dans l'un
ou l'autre sens, le moteur se trouve en condition
de blocage ou de surcharge, un boitier de commande, placé à distance du boîtier
d'actionnement, comprenant
- une maille principale formée d'une source d'ali
mentation électrique, d'un inverseur bipolaire à
deux positions relié au moteur et d'un interrupteur
statique,
- un premier circuit détecteur du basculement de
l'inverseur d'une position à l'autre,
- un second circuit détecteur de l'apparition d'une
surintensité dans la maille principale,
- une bascule, armée par le premier circuit dé
tecteur et désarmée par le second circuit détecteur,
commandant en sortie l'interrupteur statique de la
maille principale, un câble à deux conducteurs, reliant directement les
bornes du moteur du boitier d'actionnement aux bornes
de l'inverseur bipolaire du boîtier de commande.To this end, the device of the invention comprises
an actuation box, mechanically connected to
the opening, including
- a reversible direct current electric motor,
- means for driving a locking bolt
or a system for operating the opening, these
means being such that, at the end of the race in one
either way, the engine is in condition
blocking or overload, a control box, placed at a distance from the box
actuation, including
- a main mesh formed from a source of ali
electrical mentation, from a bipolar inverter to
two positions connected to the motor and a switch
static,
- a first circuit for detecting the tilting of
the inverter from one position to another,
- a second circuit detecting the appearance of a
overcurrent in the main mesh,
- a scale, armed by the first dice circuit
guardian and disarmed by the second detector circuit,
controlling the static switch of the
main mesh, a two-conductor cable, directly connecting the
terminals of the actuator box motor to the terminals
of the bipolar inverter of the control box.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
. la figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif de l'invention,
. la figure 2 montre la structure du boîtier d'actionnement,
. la figure 3 est un schéma électrique du boîtier de commande.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description below of an exemplary embodiment, made with reference to the appended drawings, in which:
. FIG. 1 is an overall view of the device of the invention,
. FIG. 2 shows the structure of the actuation unit,
. Figure 3 is an electrical diagram of the control unit.

Sur la figure 1, la référence 10 désigne le bottier d'actionnement et la référence 20 le boîtier de commande. In FIG. 1, the reference 10 designates the actuating boot and the reference 20 the control unit.

Le boîtier d'actionnement est par exemple un bottier de verrouillage comportant un pène rétractable 15 coopérant avec une gâche fixée sur l'embrasure de la fenêtre. The actuation unit is for example a locking case comprising a retractable bolt 15 cooperating with a keeper fixed on the window frame.

Le boîtier de verrouillage peut être fixé en applique sur la face intérieure du volet, ou même encastré à l'intérieur de celui-ci, à la manière d'une serrure à larder. Le volet peut même être livré avec son ou ses bottier(s) de verrouillage préinstallé(s). The locking box can be attached to the inside of the flap, or even built into it, like a mortise lock. The shutter can even be delivered with its locking boot (s) pre-installed.

Le boîtier de commande 20 est disposé à distance du volet, à un endroit approprié suffisamment distant pour qu'il soit impossible de l'atteindre par une ouverture pratiquée dans le volet. Ce boîtier de commande comporte un interrupteur bipolaire IB à deux positions, à savoir une position de commande de fermeture et une position de commande d'ouverture. La commande se fait très simplement par basculement de l'interrupteur d'une position à l'autre (l'inverseur ne comporte pas de position centrale). The control unit 20 is arranged at a distance from the shutter, at a suitable location which is sufficiently distant that it is impossible to reach it through an opening made in the shutter. This control unit comprises a bipolar switch IB with two positions, namely a closing control position and an opening control position. The control is done very simply by tilting the switch from one position to another (the inverter does not have a central position).

Le boîtier d'actionnement et le bottier de commande sont reliés par un fil 30, qui est un fil à deux conducteurs seulement, conducteurs qui sont au surplus identiques : il est possible de les relier indifféremment dans une position ou dans l'autre aux bornes homologues du bottier de commande, la permutation des conducteurs n'ayant aucune autre conséquence que la permutation des deux positions de l'inverseur. The actuation box and the control box are connected by a wire 30, which is a wire with two conductors only, conductors which are moreover identical: it is possible to connect them indifferently in one position or the other across the terminals counterparts of the control boot, the permutation of the conductors having no other consequence than the permutation of the two positions of the inverter.

Par ailleurs, il peut être possible de relier en parallèle plusieurs bottiers d'actionnement à un même bottier de commande, de manière à permettre la commande centralisée des pênes haut et bas d'un même volet, ou même la commande centralisée des pènes de plusieurs volets. In addition, it may be possible to connect several actuating boots in parallel to the same control boot, so as to allow centralized control of the top and bottom bolts of the same flap, or even the centralized control of bolts of several shutters.

La figure 2 montre la structure du boîtier d'actionnement 10 : celui-ci comporte un ensemble motoréducteur 11 réversible à courant continu entraînant en rotation un disque 12 pourvu d'un doigt 13 déplaçant en translation une came 14 solidaire du pène 15, guidé dans sa course par un élément 16. La structure de l'ensemble doigt13-came 14 est telle que, en fin de course dans l'un ou l'autre sens, un blocage mécanique va apparaître, provoquant un état de surcharge du moteur. Cet état de surcharge détecté par le circuit de commande qui teste en permanence l'état du moteur, va entraîner la coupure de l'alimentation et la mise en état de veille une fois la position de fin de course atteinte. FIG. 2 shows the structure of the actuation unit 10: this comprises a reversible direct current geared motor assembly 11 driving in rotation a disc 12 provided with a finger 13 moving in translation a cam 14 secured to the bolt 15, guided in its stroke by an element 16. The structure of the finger13-cam 14 assembly is such that, at the end of the travel in one or the other direction, a mechanical blockage will appear, causing an overloaded state of the motor. This overload state detected by the control circuit which constantly tests the state of the motor, will cause the power supply to be cut and the standby state to be reached once the limit position has been reached.

La figure 3 montre le circuit électronique du bottier de commande 20, qui permet précisément d'alimenter le moteur, d'en tester l'état (surcharge ou non) et d'interrompre l'alimentation lorsque l'état de surcharge est détecté. FIG. 3 shows the electronic circuit of the control box 20, which makes it possible precisely to supply the motor, to test its state (overload or not) and to interrupt the supply when the overload state is detected.

Ce circuit comporte une pile P alimentant le moteur 11 par l'intermédiaire d'un interrupteur bipolaire IB (pour inverser le sens de rotation) et d'un interrupteur statique, par exemple un transistor T1 ou un Darlington, cette maille principale comportant en outre une résistance R1 de faible valeur (quelques ohms ou fractions d'ohm). This circuit includes a battery P supplying the motor 11 via a bipolar switch IB (to reverse the direction of rotation) and a static switch, for example a transistor T1 or a Darlington, this main mesh further comprising a low value resistance R1 (a few ohms or fractions of an ohm).

L'élément de commande principal est une bascule désignée FF, par exemple une bascule du type 1/2 40 13. La sortie Q de cette bascule commande le transistor T1 via une résistance R2. Les entrées R et D de la bascule sont reliées à la masse, tandis que l'entrée S est reliée au collecteur d'un transistor
T2 dont la base et l'émetteur sont montés en dérivation sur la résistance R1. Par ailleurs, l'entrée d'horloge
CP de la bascule est reliée aux deux points milieu de l'inverseur bipolaire IB par l'intermédiaire des diodes D1 et D2.The main control element is a flip-flop designated FF, for example a flip-flop of the type 1/2 40 13. The output Q of this flip-flop controls the transistor T1 via a resistor R2. The R and D inputs of the flip-flop are connected to ground, while the S input is connected to the collector of a transistor
T2, the base and transmitter of which are bypassed on resistor R1. By the way, the clock input
CP of the scale is connected to the two midpoints of the bipolar inverter IB via diodes D1 and D2.

On va maintenant décrire le fonctionnement de ce circuit. We will now describe the operation of this circuit.

Le circuit est alimenté en permanence, et à l'état de veille la sortie Q de la bascule est à zéro, bloquant le transistor T1 et empêchant la circulationd'un courant dans la maille principale comprenant le moteur (on notera que, dans cette phase de veille, la consommation du citcuit est très faible (quelques 'LA), du fait de la très faible consommation de la bascule, qui est un circuit intégré CMOS). The circuit is permanently supplied, and in the standby state the output Q of the flip-flop is at zero, blocking the transistor T1 and preventing the circulation of a current in the main mesh comprising the motor (it will be noted that, in this phase of standby, the consumption of the citcuit is very low (some LA), due to the very low consumption of the rocker, which is an integrated circuit CMOS).

Lorsque l'inverseur IB va être basculé d'une position à l'autre, un front de tension positif va apparaître à l'anode des diodes D1 et D2, et transmis à l'entrée d'horloge de la bascule. Pendant la transition positive de cette impulsion d'horloge, l'information logique de l'entrée D (c'est-à-dire un "0" logique) va être transférée à la sortie , et son complément à la sortie Q, qui va donc passer à "1". Le transistor va alors être rendu passant, permettant la circulation d'un courant dans la maille principale et la mise en route du moteur 11. When the inverter IB will be switched from one position to another, a positive voltage front will appear at the anode of the diodes D1 and D2, and transmitted to the clock input of the rocker. During the positive transition of this clock pulse, the logic information of input D (ie a logic "0") will be transferred to the output, and its complement to the output Q, which will therefore go to "1". The transistor will then be turned on, allowing the circulation of a current in the main mesh and the starting of the motor 11.

En fin de course, le moteur va se bloquer, ce qui va provoquer une surintensité dans cette maille. La tension aux bornes de la résistance R1 va croître et, lorsque cette tension va dépasser le seuil de conduction Vbe du transistor T2, ce dernier va devenir conducteur, transmettant un niveau logique "1" à l'entrée S de la bascule. At the end of the race, the motor will lock up, which will cause an overcurrent in this mesh. The voltage across the resistor R1 will increase and, when this voltage will exceed the conduction threshold Vbe of the transistor T2, the latter will become conductive, transmitting a logic level "1" to the input S of the flip-flop.

Cette entrée S, qui est active indépendamment de l'état de l'entrée CP, va faire passer à lu11' la sortie Q et à "0" la sortie Q, de sorte que le transistor T1 va se bloquer, interrompant le courant dans la maille principale. Le circuit retourne donc à son état de veille initial.This input S, which is active independently of the state of the input CP, will make Q output Q11 and Q output "0", so that transistor T1 will block, interrupting the current in the main mesh. The circuit therefore returns to its initial standby state.

Le réseau R3, C1, D3 introduit une temporisation de l'impulsion appliquée à l'entrée S de la bascule : cette temporisation permet d'éviter de prendre en compte l'appel de courant au moment du démarrage du moteur et de transmettre une impulsion à l'entrée S à ce moment ; la constante de temps appropriée pour le circuit R3, Ri est de l'ordre de 0,1 à 0,2 s. The network R3, C1, D3 introduces a delay of the pulse applied to the input S of the rocker: this delay makes it possible to avoid taking into account the current demand when the engine starts and to transmit a pulse at the entrance S at this time; the appropriate time constant for the circuit R3, Ri is of the order of 0.1 to 0.2 s.

Enfin, la diode D4, qui court-circuite le moteur contre toute tension inverse qu'if pourrait produire, évite de transmettre une impulsion positive aux diodes D1 et D2 au moment où son alimentation est interrompue. Finally, the diode D4, which short-circuits the motor against any reverse voltage which it could produce, avoids transmitting a positive pulse to the diodes D1 and D2 at the moment when its supply is interrupted.

Claims

1. An electrical device for locking or operating an opening, in particular a shutter, characterized in that it comprises an actuating boot (10), mechanically connected

opening, including

- a reversible electric motor (11) with cone current

tinu,

- means (12, 13, 14) for driving a bolt

(15) locking or operating system

of the opening, these means being such that, at the end of

race in either direction, the motor is

in a blocked or overloaded condition, a control box (20), placed at a distance from the bot-

actuation tier, including

- a main mesh formed by a source (P) of ali

electrical mentation, of a bipolar inverter (IB)

with two positions connected to the motor and a switch

static (T1),

- a first circuit (D1, D2) tilting detector

from the inverter from one position to another,

- a second circuit (R1, T2) detector of the appearance

an overcurrent in the main mesh,

- a scale (FF), armed by the first circuit

guardian and disarmed by the second detector circuit,

controlling the static switch of the

main mesh.

of the bipolar inverter of the control box.

terminals of the actuator box to the terminals

. a two-conductor cable, directly connecting the

2. A control unit for a reversible direct current electric motor, characterized in that it comprises a main mesh formed by a source (P) of ali

electrical mentation, of a bipolar inverter (IB)

with two positions connected to the motor and a switch

static (T1), a first circuit (D1, D2) tilting detector

of the inverter from one position to the other, a second circuit (R1, T2) detector of the pair

tion of an overcurrent in the main mesh, a rocker (FF), armed by the first circuit

detector and disarmed by the second detector circuit

controller, outputting the static switch

of the main mesh.