FR3016913A1 - Dispositif anti-remanence pour serrure electromagnetique - Google Patents

Abstract

Serrure électromagnétique comportant une ventouse (3) électromagnétique, une contreplaqué (1), un circuit électrique d'aimantation comportant une source de courant destinée à alimenter l'électroaimant (4) de la ventouse électromagnétique en un courant électrique d'aimantation pour créer un champ électromagnétique pour créer une force électromagnétique destinée à plaquer l'une contre l'autre la contreplaqué (1) et la ventouse (3) électromagnétique pour fermer la serrure, des moyens d'interruption destinés à couper l'alimentation en courant et des moyens d'anti-rémanence pour lutter contre la force électromagnétique rémanente qui persiste lorsque les moyens d'interruption coupe l'alimentation (2) en courant de l'électroaimant.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif formant serrure électromagnétique pour commander l'ouverture/fermeture d'un ouvrant adapté à un encadrement d'un dormant, notamment une porte.

Ce genre de dispositif comporte de manière classique une ventouse électromagnétique comportant un électroaimant, en général de forme de parallélépipède, notamment rectangle, ou prismatique, reçu dans un profilé en deux parties, chaque partie étant constituée d'un profilé en U, les deux profilés en U s'emboîtant l'un dans l'autre en recevant en leur sein l'électroaimant et d'autre part une contreplaque en un matériau susceptible d'être attiré par un aimant, notamment un matériau ferromagnétique, par exemple un matériau métallique.

En général, la contreplaque est reçue dans un profilé bandeau monté le long du bord libre de l'ouvrant, classiquement une porte, tandis que la ventouse électromagnétique est reçue dans le dormant, classiquement le cadre de la porte. Cependant, la disposition inverse est également possible. Ces dispositifs formant serrure électromagnétique ont comme inconvénient en particulier d'avoir un effet de rémanence, à savoir que lorsque le circuit de commande de la serrure électromagnétique désactive, par exemple par 25 l'appui sur le bouton d'ouverture, l'action magnétique tendant à maintenir la porte fermée par attraction magnétique de la contreplaque sur la ventouse, l'utilisateur ne parvient pas pour autant à ouvrir la porte sans avoir à appliquer une force assez importante 30 correspondant à la force nécessaire pour surmonter la force magnétique liée au champ magnétique rémanent, c'est-à-dire le champ magnétique qui se maintient malgré l'annulation de la cause l'ayant créé, à savoir le courant d'activation.

Pour résoudre ce problème, les dispositifs de l'art antérieur ont prévu un dispositif anti-rémanent qui consiste en un ergot reçu dans un trou borgne formé à la surface de la contreplaque par exemple et qui fait saillie du trou en y étant monté mobile de manière à être poussé par un ressort disposé au fond du trou borgne et qui tend à pousser l'ergot hors du trou. Lorsque la contreplaque et la ventouse viennent en contact mutuel sous l'effet de la force électromagnétique de fermeture de la serrure, l'ergot, malgré le ressort, est repoussé complètement à l'intérieur du trou. Lorsque le champ magnétique est désactivé, il subsiste une force électromagnétique rémanente qui est moindre que la force magnétique à l'état activé, et en particulier qui est inférieure à la force de poussée du ressort sur l'ergot, la constante de raideur du ressort ayant été préalablement choisie dans ce but. Il s'ensuit que l'ergot ressort du trou et écarte la ventouse, ce qui permet l'ouverture de la porte par l'utilisateur, la force électromagnétique rémanente ayant été surmontée par l'action de l'ergot poussé par le ressort. Ces dispositifs de l'art antérieur sont compliqués à fabriquer. En outre, en raison de l'usure notamment sous l'effet de la corrosion, ils présentent une durée de vie limitée. Qui plus est, l'action de poussée de l'ergot dans le trou par la force électromagnétique à l'état activé diminue d'autant la force magnétique disponible pour plaquer les deux éléments de la serrure électromagnétique l'un contre l'autre. La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif formant 5 serrure électromagnétique comportant une ventouse électromagnétique, une contreplaque, un circuit électrique d'aimantation comportant une source de courant destinée à alimenter l'électroaimant de la ventouse électromagnétique en un courant électrique d'aimantation 10 pour créer un champ électromagnétique pour créer une force électromagnétique destinée à plaquer l'une contre l'autre la contreplaque et la ventouse électromagnétique pour fermer la serrure, des moyens d'interruption destinés à couper l'alimentation en courant et des moyens 15 d'anti-rémanence pour lutter contre la force électromagnétique rémanente qui persiste lorsque les moyens d'interruption coupe l'alimentation en courant de l'électroaimant, caractérisé en ce que les moyens d'antirémanence comporte des moyens pour envoyer dans 20 l'électroaimant un courant électrique dans le sens inverse du courant électrique d'aimantation, de préférence pendant un laps de temps suffisant pour créer un champ magnétique inverse annulant ou surmontant le champ magnétique rémanent. 25 De préférence, ledit laps de temps est au moins inférieur à la durée nécessaire pour une personne de force moyenne d'ouvrir une porte en s'opposant à la force de rémanence, notamment inférieur à la seconde, de préférence inférieur à la milliseconde. 30 De préférence, les moyens d'anti-rémanence comportent au moins un condensateur.

Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, notamment par sa simplicité de conception et sa fiabilité, les moyens d'anti-rémanence comportent deux condensateurs polarisés en série montés tête-bêche.

Suivant un autre mode de réalisation avantageux, les moyens d'anti-rémanence comportent un condensateur non polarisé monté en série avec une résistance. En particulier, les deux condensateurs en série sont montés en parallèle avec l'alimentation en courant.

De préférence, les deux condensateurs en série sont montés en parallèle avec la bobine d'inductance de l'électroaimant de la ventouse. Suivant un autre mode de réalisation, les moyens d'antirémanence comportent une diode et une résistance en 15 série, montées en parallèle aux bornes de la bobine d'inductance de l'électroaimant de la ventouse. La présente invention se rapporte également à un dispositif formant porte comportant un ouvrant et un dormant et un dispositif formant serrure 20 électromagnétique suivant l'invention, l'un des deux éléments du dispositif formant serrure électromagnétique, à savoir la ventouse électromagnétique et la contreplaque, étant fixé à l'ouvrant tandis que l'autre des deux éléments est fixé au dormant. 25 En prévoyant ainsi un circuit électrique anti-rémanent, notamment sous la forme simple de deux condensateurs disposés en série tête-bêche, on obtient un système très simple pour s'opposer à la force électromagnétique rémanente de la serrure électromagnétique et d'autre part, on obtient une serrure électromagnétique de longue durée de vie, notamment ayant un système anti-rémanence de longue durée de vie et en outre la force électromagnétique créée par l'électroaimant de la 5 ventouse est entièrement disponible pour la fermeture de la serrure, puisqu'il n'est plus nécessaire d'utiliser upe partie de la force pour repousser un ergot dans son trou contre un ressort à l'état activé de la serrure. La serrure électromagnétique, pour un couple ventouse 10 contreplaque donné, est donc plus difficile à ouvrir de force. La présente invention se rapporte également à un module formant dispositif d'anti-rémanence pour une serrure électromagnétique destiné à être intégré dans une serrure 15 électromagnétique et notamment dans le circuit électrique ou électronique de commande de la serrure électromagnétique. De préférence, le module comporte au moins un condensateur. 20 Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, notamment par sa simplicité de conception et sa fiabilité, le module formant dispositif d'antirémanence comporte deux condensateurs polarisés en série, notamment montés tête-bêche. 25 En particulier, les deux condensateurs en série sont montés en parallèle avec l'alimentation en courant. De préférence, les deux condensateurs en série sont montés en parallèle avec la bobine d'inductance de l'électroaimant de la ventouse.

Suivant un autre mode de réalisation, le module formant dispositif d'anti-rémanence comporte une diode et une résistance en série, montées en parallèle aux bornes de la bobine d'inductance de l'électroaimant de la ventouse.

Suivant encore un autre mode de réalisation, le module formant dispositif d'anti-rémanence comporte un condensateur non polarisé et une résistance en série, montées en parallèle aux bornes de la bobine d'inductance de l'électroaimant de la ventouse.

A titre d'exemple uniquement, on décrit un mode de réalisation de l'invention en se reportant aux dessins dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de porte comportant une porte formant l'ouvrant et un dormant encadrant l'ouvrant et une serrure électromagnétique pour assurer l'ouverture et/ou la fermeture de la porte ; la figure 2 représente un schéma simplifié du circuit électrique de commande du courant passant dans la bobine de l'électroaimant de la ventouse électromagnétique qui commande l'ouverture/fermeture de la serrure de la figure 1 ; la figure 3 est un schéma d'un autre mode de réalisation du circuit électrique de commande de la serrure de la figure 1 ; et la figure 4 est un schéma d'encore un autre mode de réalisation du circuit électrique de commande de la serrure de la figure 1.

A la figure 1, il est représenté un système d'ouverture/fermeture d'accès, comportant un ouvrant, par exemple une porte P, qui, en fonction de sa position, ferme une ouverture de porte délimitée par un dormant, par exemple un cadre D, ou au contraire, en laisse l'accès. L'ouverture/fermeture de la porte est commandé par une serrure électromagnétique, comportant deux éléments, une ventouse 3 électromagnétique et une contreplaque 1, La ventouse électromagnétique comporte deux profilés en U, emboîtés l'un dans l'autre de manière à définir une enceinte fermée à l'intérieur de laquelle est logé un électroaimant 4 destiné à créer un champ magnétique pour attirer la contreplaque 1 contre la ventouse électromagnétique avec une force supérieure à au moins la force maximum qu'un humain est capable de fournir pour ouvrir la porte. Dans l'enceinte fermée définie par les deux profilés en U, est également reçu un circuit électrique de commande 20 de l'électroaimant, par exemple monté sur une carte électronique. Le circuit électrique ou électronique comporte une alimentation en courant, par exemple sous la forme d'une pile 2 qui, en fonction des applications peut être 25 comprise habituellement entre 8 et 64 Volts, par exemple 12V, 24V ou 48V, destinée à faire passer dans une bobine L d'inductance de l'électroaimant un courant d'aimantation. Cette gamme de tension et ces valeurs de tension ne sont cependant données qu'à titre d'exemple, 30 et on pourra prévoir d'autres valeurs plus grandes de la tension sans sortir de la portée de l'invention.

Un interrupteur 10 permet la coupure du circuit. L'interrupteur 10 est relié à un bouton de commande de l'ouverture de la porte. En outre, un module 22 de circuit, constitué de deux 5 condensateurs 20 et 21 polarisés et montés en série tête bêche, est monté en parallèle aux bornes de l'inductance L de l'électroaimant. Ce module 22 de circuit a pour fonction, lorsque le courant passant dans la bobine est coupé par l'ouverture de l'interrupteur, d'envoyer un 10 courant transitoire dans la bobine pour annuler ou surmonter le champ magnétique rémanent. Lorsque l'interrupteur 10 est fermé, la porte est normalement fermée et un courant électrique passe dans la bobine, ce qui crée un champ magnétique. Ce champ 15 magnétique attire la contreplaque en un matériau ferromagnétique, par exemple métallique, contre la ventouse et empêche l'ouverture de la porte. Lorsque un utilisateur se présente pour ouvrir la porte, il peut par exemple appuyer sur un bouton (éventuellement 20 après avoir taper un code d'accès) ou introduire une carte à puce ou analogue pour activer un circuit qui est relié à l'interrupteur de sorte que l'actionnement du bouton entraîne l'ouverture de l'interrupteur. L'alimentation en courant d'aimantation par la pile 2 est 25 alors coupée et le courant électrique passant dans la bobine devient nul. Cependant, il subsiste un champ magnétique rémanent. Quasiment simultanément à l'ouverture de l'interrupteur et à la coupure de l'alimentation en courant, les 30 condensateurs 20 et 21 effectue un cycle de décharge-recharge qui crée dans la bobine un courant transitoire qui circule dans la direction inverse du courant d'alimentation. Ce courant transitoire, qui classiquement ne dure que quelques millisecondes, a pour effet d'annuler ou surmonter le champ magnétique rémanent. IL 5 en résulte que l'utilisateur peut ouvrir la porte sans avoir à surmonter la force électromagnétique résultant du champ magnétique rémanent. Pendant, ce cycle ce décharge-recharge, les deux condensateurs inversent leur polarités respectives et sont disponibles immédiatement pour un 10 nouveau cycle. Par exemple, pour une alimentation de 12V, respectivement 24V, respectivement 48V, le courant passant dans la bobine est de 500mA, 250mA et 125mA. La résistance interne de l'alimentation pouvant être par exemple de 15 respectivement 25, 100, 400 Ohms, sans que l'invention soit limitée de quelque façon que ce soit à cette valeur. Les deux condensateurs, qui peuvent être notamment des condensateurs de la marque Jamicon, ont par exemple une capacité de 1000 microfarads pour une tension nominale de 20 25V, sans que l'invention soit limitée de quelque façon que ce soit à cette valeur. La valeur caractéristique de l'inductance est par exemple égale à 2800H/24Volts, sans que l'invention soit limitée de quelque façon que ce soit à cette valeur. 25 A la figure 3 il est représenté un schéma d'un autre circuit électrique, notamment électronique, de commande du champ magnétique créé par l'électroaimant. Ce champ magnétique est créé par le fait d'envoyer un courant électrique d'aimantation dans une bobine d'inductance de 30 l'électroaimant.

Pour former le courant électrique, on utilise une source de courant sous la forme d'une pile 2, de tension nominale de par exemple 12V, 24V ou 48V. Le courant passant dans la bobine est de 500mA, 250mA et 125mA. La 5 résistance interne de l'alimentation pouvant être par exemple de respectivement 25, 100, 400 Ohms, sans que l'invention soit limitée de quelque façon que ce soit à cette valeur. La valeur caractéristique de l'inductance est par exemple égale à 2800H/24Volts, sans que 10 l'invention soit limitée de quelque façon que ce soit à cette valeur. En outre un module 22' de circuit sous la forme d'une diode 24 et d'une résistance R montées en série est monté aux bornes de l'inductance en parallèle avec celle ci.

15 Ce module de circuit a pour fonction, lorsque le courant passant dans la bobine est coupé par l'ouverture de l'interrupteur d'envoyer un courant transitoire dans la bobine pour annuler ou surmonter le champ magnétique rémanent.

20 A la figure 4, il est représenté un schéma d'un autre circuit électrique, notamment électronique, de commande du champ magnétique créé par l'électroaimant. Ce champ magnétique est créé par le fait d'envoyer un courant électrique d'aimantation dans une bobine d'inductance de 25 l'électroaimant. Pour former le courant électrique, on utilise une source de courant sous la forme d'une pile 2, de tension nominale de par exemple 12V, 24V ou 48V Le courant passant dans la bobine est de 500mA, 250mA et 125mA. La 30 résistance interne de l'alimentation pouvant être par exemple de respectivement 25, 100, 400 Ohms, sans que l'invention soit limitée de quelque façon que ce soit à cette valeur. La valeur caractéristique de l'inductance est par exemple égale à 2800H/24Volts, sans que l'invention soit limitée de quelque façon que ce soit à cette valeur. En outre un module 22" de circuit sous la forme d'une condensateur 34 non polarisé et d'une résistance R' montés en série est monté aux bornes de l'inductance, en parallèle avec celle ci.

10 Ce module de circuit a pour fonction, lorsque le courant passant dans la bobine est coupé par l'ouverture de l'interrupteur d'envoyer un courant transitoire dans la bobine pour annuler ou surmonter le champ magnétique rémanent.

15 Le condensateur 34 et la résistance R' peuvent, par exemple et sans que l'invention soit limitée à ces valeurs, avoir les valeurs caractéristiques respectivement de 25V/1000pF et 100 Ohms. Aux figures, le mode de réalisation décrit prévoit de 20 fixer la contreplaque à l'ouvrant et la ventouse au dormant. Cependant, suivant un autre mode de réalisation faisant partie de l'étendue de protection de la présente invention, on peut prévoir l'inverse.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Serrure électromagnétique comportant une ventouse (3) électromagnétique, une contreplaque (1), un circuit électrique d'aimantation comportant une source de courant destinée à alimenter l'électroaimant (4) de la ventouse électromagnétique en un courant électrique d'aimantation pour créer un champ électromagnétique pour créer une force électromagnétique destinée à plaquer l'une contre l'autre la contreplaque (1) et la ventouse (3) électromagnétique pour fermer la serrure, des moyens d'interruption (10) destinés à couper l'alimentation en courant et des moyens (20, 21; 24, 22'; 34, R') d'antirémanence pour lutter contre la force électromagnétique rémanente qui persiste lorsque les moyens d'interruption coupe l'alimentation (2) en courant de l'électroaimant, caractérisé en ce que les moyens d'anti-rémanence comporte des moyens pour envoyer dans l'électroaimant un courant électrique dans le sens inverse du courant électrique d'aimantation, de préférence pendant un laps de temps suffisant pour créer un champ magnétique inverse annulant ou surmontant le champ magnétique rémanent.
2. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit laps de temps est au moins inférieur à la durée nécessaire pour une personne de force moyenne 25 d'ouvrir une porte en s'opposant à la force de rémanence, notamment inférieur à la seconde, de préférence inférieur à la milliseconde.
3. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'anti-rémanence 30 comportent au moins un condensateur (20, 21 ; 34).
4. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'anti-rémanence comportent deux condensateurs (20, 21) polarisés en série montés tête-bêche.
5. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les deux condensateurs (20, 21) en série sont montés en parallèle avec l'alimentation (2) en courant.
6. 6. Dispositif suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux condensateurs (20, 21) en 10 série sont montés en parallèle avec la bobine (L) d'inductance de l'électroaimant (4) de la ventouse.
7. 7. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'anti-rémanence comportent un condensateur (34) non polarisé monté en série avec une 15 résistance (R').
8. 8. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'anti-rémanence comportent une diode (24) et une résistance (22') en série, montées en parallèle aux bornes de la bobine (L) 20 d'inductance de l'électroaimant de la ventouse.
9. 9. Module formant dispositif d'anti-rémanence pour un dispositif formant serrure électromagnétique suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en qu'il 25 comporte au moins un condensateur.
10. 10. Module suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte deux condensateurs polarisés montés en série. 30
11. 11. Module suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les deux condensateurs sont montés tête bêche.
12. 12. Dispositif formant porte comportant un ouvrant (P) et un dormant (D) et un dispositif formant serrure 5 électromagnétique suivant l'une des revendications 1 à 8, l'un des deux éléments du dispositif formant serrure électromagnétique, à savoir la ventouse (3) électromagnétique et la contreplaque (1), étant fixé à l'ouvrant tandis que l'autre des deux éléments est fixé 10 au dormant.