Procede et dispositif de fermeture de porte coupe-feu

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de fermeture de porte coupe-feu. Les portes coupe-feu sont des portes destinées à gêner la propagation du feu ou des fumées, par leur conception thermique et par le fait qu'elles se ferment automatiquement dès qu'un incendie est détecté.

[0002] Pour que cette fermeture automatique se produise, on met, par exemple, en oeuvre une ventouse électromagnétique, aussi appelée « électro-aimant ». Cette ventouse est placée de telle manière que, si un utilisateur souhaite bloquer la porte en position ouverte, il lui suffit d'ouvrir cette porte et de l'appliquer contre cette ventouse. On évite ainsi que l'utilisateur n'utilise d'autres moyens pour retenir la porte en position ouverte. Un ressort rappelle la porte en position fermée avec un couple égal à celui appliqué par la ventouse de sorte que la porte reste ouverte tant que la ventouse fonctionne ou qu'on ne force pas manuellement la porte à se libérer de la ventouse.

[0003] Les ventouses électromagnétiques sont dotées de bobines et sont de deux types.

[0004] Dans le premier type, à sécurité positive, lorsque le courant passe dans ces bobines, les ventouses retiennent la porte. En revanche, lorsque le courant ne passe plus, les ventouses relâchent la porte et le ressort provoque la fermeture de la porte.

[0005] Les systèmes centraux électroniques contrôlent les électro-aimants faisant partie des organes de sécurité des bâtiments par les systèmes dit "à rupture" : une tension est maintenue en permanence sur une ligne électrique qui aliment un solénoïde qui crée un champ électromagnétique constituant un électro-aimant, lequel tient une plaque métallique fixée sur une porte coupe-feu.

[0006] En cas d'alarme incendie, la mise en sécurité du bâtiment prévoit que ces portes coupe-feu se ferment. Le système central coupe donc la tension d'alimentation de l'électro-aimant, ce qui réduit l'intensité du champ magnétique et relâche la porte. Cette dernière se ferme alors en position de sécurité.

[0007] Cependant, les commandes électriques se font par des changements brutaux de tensions, manifestés par un front très brutal de changement qui enclenche, dans les solénoïdes, des forces contre électromotrices (aussi appelées FCEM). Ces forces sont destructrices pour les cartes électroniques des organes centraux et les "grillent ". Aussi, il est généralement prévu de réaliser une protection en installant une diode dite « de roue libre » entre les bornes des fils d'entrée de la bobine, de façon à faire circuler, via la diode, le courant induit par la force contre électromotrice de manière à ce qu'il ne circule pas sur le fil de commande jusqu'aux circuits électroniques des systèmes centraux.

[0008] Cependant, ces diodes coûtent cher, sont délicates à implanter et compliquent les schémas électroniques mis en oeuvre.

[0009] Dans le deuxième type d'électro-aimant, à émission de courant, en veille, il n'y a pas de tension appliquée à l'électro-aimant et on lui envoie une tension pour le commander afin qu'il relâche la porte coupe-feu. Dans ce cas aussi, une surtension apparaissant en fin du signal de commande, lorsque l'on arrête d'envoyer une tension, nécessite l'utilisation d'une diode de roue-libre, avec les inconvénients mentionnés ci-dessus.

[0010] Plus généralement, ce problème se pose pour tout électro-aimant, quelle qu'en soit l'application.

[0011] Les documents US 4 318 155, FR 2 511 806, DE 10 2005 032 085 et US 4 682 801 concernent l'utilisation de l'énergie d'auto-induction d'un électroaimant à la coupure du courant pour générer une tension inverse permettant de "démagnétiser" l'électroaimant sujet à un risque de magnétisation rémanente, pouvant empêcher la libération de l'organe commandé, ce qui permet d'accélérer l'activation de la commande. Ces documents enseignent d'utiliser le courant d'induction pour générer la tension inverse, sans apport d'énergie extérieure. Ces documents décrivent des dispositifs situés au niveau de l'électro-aimant, c'est-à-dire en aval du câble de liaison reliant la commande et l'électro-aimant.

[0012] La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.

[0013] A cet effet, la présente invention propose un dispositif selon la revendication 1.

[0014] Ainsi, en réalisant une rampe progressive de variation de la tension aux bornes de l'électro-aimant, on réduite la force contre électromotrice et on élimine le besoin d'une diode de roue libre connectée aux bornes de l'électro-aimant. On économise ainsi du temps de réalisation et un composant ainsi que la logistique, les tests et la maintenance associés et le risque d'erreur de placement ou de sens de branchement de la diode.

[0015] Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'augmentation de durée comporte un transistor de puissance et un moyen de commande dudit transistor pour lui appliquer une rampe de tension.

[0016] Ainsi, la commutation se fait de façon progressive de façon à éviter la production de courants d'induction.

[0017] Selon des caractéristiques particulières, le moyen de commande est constitué d'un simple réseau RC.

[0018] Selon des caractéristiques particulières, le transistor de puissance est un transistor MOSFET.

[0019] D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels :

• la figure 1 représente le schéma électrique d'un dispositif de l'art antérieur,
• la figure 2 représente le schéma électrique d'un premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention et
• les figures 3 et 4 représentent l'évolution de signaux au cours du temps.

[0020] Dans la description qui suit, on a présenté l'application de la présente invention à une porte coupe-feu commandée par un électro-aimant à sécurité positive.

[0021] On observe, en figure 1, que, dans un dispositif 105 de l'art antérieur, un solénoïde 110 est monté, en parallèle avec une diode 115, aux bornes d'une alimentation de commande munie d'un relais dont la bobine est repérée en 120 et dont le contact est repéré en 125, et d'une diode 130. La bobine 120 est commandée par un transistor 135 à partir d'un signal de commande tout ou rien provenant d'une centrale d'alarme ou d'un détecteur d'incendie. La diode 130 protège le transistor 135 de la surtension induite par la bobine 120 du relais lors de l'ouverture du transistor 135. 140 représente l'impédance équivalente du câble qui relie le contact 125 à l'électro-aimant 110.

[0022] L'utilisation d'une diode de roue libre 115 sur l'électro-aimant 110 est nécessaire pour limiter la surtension d'auto-induction selfique. Sans cette diode 115, il y a un risque de destruction du contact de relais et de propagation de la surtension dans le reste du circuit lorsque la porte est relâchée. On note ici que sans l'impédance 140, c'est-à-dire s'il n'y avait pas de câble de liaison entre le contact 125 et l'électro-aimant 110, on pourrait mettre la diode de roue-libre 115 dans l'alimentation de commande, pour simplifier le câblage. Cependant, la présence du câble de liaison interdit cette solution et la diode de roue-libre 115 au plus près de l'électro-aimant 110.

[0023] Le signal 150 représenté en bas de la figure 1 montre que la diode de roue-libre 115 limite l'amplitude du pic de surtension à la rupture.

[0024] On observe, en figure 2, que, dans un mode de réalisation, le dispositif 205 objet de la présente invention comporte, relié aux bornes d'un solénoïde 210, une alimentation de commande 220 comportant un transistor Mosfet (ou autre semi-conducteur de puissance) 225. Le transistor 215 permet d'adapter le niveau de commande entre le niveau logique en entrée de l'alimentation (typiquement 0-3 v. ou 0-5 v.) au niveau de commande de la grille du transistor Mosfet 225. On note que, préférentiellement, on utilise un transistor Mosfet 225 de type canal P, ce qui permet d'interrompre l'alimentation positive de l'électro-aimant 210, de façon à ne pas induire d'impédance parasite dans le potentiel de référence (masse à 0 v.), ce qui pourrait avoir des conséquences sur les performances du dispositif, en termes de compatibilité électromagnétique.

[0025] Dans ce dispositif 205, lors de la commande de la ventouse (marche ou arrêt), le courant est établi/interrompu de manière progressive à l'aide d'un réseau RC 230 implanté sur la commande, ce qui limite la dérivée temporelle de l'intensité (« di/dt ») dans l'électro-aimant, donc l'effet de force contre-électromotrice selfique, supprimant ainsi la nécessité de placer une diode de roue libre aux bornes de la bobine. Le réseau RC 230 permet ainsi d'induire la rampe de commande progressive, ce qui limite la dérivée temporelle de l'intensité (di/dt) et donc diminue la surtension par effet selfique.

[0026] La durée de la rampe reste cependant assez courte de sorte que le transistor de commande Mosfet 225 ne dissipe pas trop pendant la décroissance de la tension de sortie. En effet, sa résistance interne, appelée Rds-on) vaut pratiquement 0 Ohms lorsqu'il est commandé et croit lorsque la différence de tension entre sa grille de commande et sa source, différence de potentiels appelée VGs) diminue, ce qui provoque de la dissipation thermique par effet Joule, à cause du courant circulant dans le circuit. On évite ainsi d'avoir à prévoir un transistor Mosfet 225 de taille importante et/ou un dissipateur thermique associé.

[0027] Les figures 3 et 4, schématisant des relevés fait à l'oscilloscope, montrent la forme de l'évolution temporelle de la tension à la sortie de la partie du transistor Mosfet 225 pour :

• une commande, en figure 3, courbe 305 et
• une coupure, en figure 4, courbe 310, lorsque l'électro-aimant 210 relâche la porte coupe-feu.

[0028] On observe, dans ces figures 3 et 4, qu'aucun des signaux aux bornes de l'électro-aimant n'effectue de variation brutale, à la différence de l'art antérieur comme illustré par le signal 150 représenté en bas de la figure 1.

Revendications

1. Dispositif (205) de fermeture de porte coupe-feu comportant :

- au moins un circuit de commande pour recevoir un signal de commande de fermeture de porte, ledit signal étant un signal tout ou rien,

- un électro-aimant (210) en regard d'une plaque métallique solidaire de la porte coupe-feu et

- un câble de liaison reliant le circuit de commande, en amont, à l'électro-aimant, en aval, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, au niveau d'un circuit de commande, en amont du câble de liaison, un moyen (215 à 230) d'augmentation de la durée de variation de la tension aux bornes de chaque électro-aimant, par rapport à la durée correspondant à une commande avec un signal tout ou rien, pour réduire les forces contre électromotrices et éviter une surtension par induction lors de la fermeture de la porte.

2. Dispositif selon la revendication 1, qui ne comporte pas de diode de roue-libre en aval du circuit de commande.

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen (215 à 230) d'augmentation de durée comporte un transistor de puissance (225) et un moyen de commande (215, 230) dudit transistor pour lui appliquer une rampe de tension.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de commande est constitué d'un simple réseau RC (230).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le transistor de puissance (225) est un transistor MOSFET.

Claims

1. Device (205) for closing fire doors comprising:

- at least one control circuit to receive a "close door" control signal, said signal being an all-or-nothing signal;

- an electromagnet (210) opposite a metal plate attached to the fire door and

- a link cable connecting the control circuit, upstream, to the electromagnet, downstream, characterized in that it comprises, in addition, near a control circuit upstream from the link cable, means (215 to 230) of increasing the duration of the voltage change at each electromagnet's terminals, in relation to the duration corresponding to an all-or-nothing command signal, to reduce the counter electromotive forces and avoid an induction surge when the door is being closed.

2. Device according to claim 1, which does not comprise a free wheel diode downstream from the control circuit.

3. Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the means (215 to 230) of increasing the duration comprise a power transistor (225) and a means of controlling (215, 230) said transistor to apply a ramp voltage to it.

4. Device according to claim 3, characterized in that the means of control consists of a simple RC circuit (230),

5. Device according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the power transistor (225) is a MOSFET transistor.

Ansprüche

1. Schließvorrichtung (205) einer Brandschutztüre, umfassend:

- zumindest einen Steuerkreis für den Empfang eines Türschließ-Steuersignals, wobei das besagte Signal ein AON-Signal ist,

- einen Elektromagneten (210) gegenüber einer Metallplatte, die kraftschlüssig mit der Brandschutztüre verbunden ist und

- ein Verbindungskabel zum Verbinden des vorgeschalteten Steuerkreises mit dem nachgeschalteten Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, dass sie darüber hinaus im Bereich eines Steuerkreises vor dem Verbindungskabel eine Vorrichtung (215 bis 230) zur Erhöhung der Dauer der Spannungsvariation an den Klemmen eines jeden Elektromagneten im Verhältnis zur Dauer entsprechend einer Steuerung mit einem AON-Signal umfasst, um die Kräfte gegen den Elektromotor zu verringern, und eine Überspannung durch Induktion beim Schließen der Türe zu vermeiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die keine Freilaufdiode nach dem Steuerkreis umfasst.

3. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (215 bis 230) zur Erhöhung der Dauer einen Leistungstransistor (225) und eine Vorrichtung zum Steuern (215, 230) des besagten Transistors umfasst, um darauf eine Spannungsrampe zu applizieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Steuervorrichtung aus einem einfachen RC-Netzwerk (230) zusammensetzt.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungstransistor (225) ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor ist.

Dessins