Système de commande centralisée de verrous électromagnétiques, en particulier de meubles de bureau

Abstract

 Le système comprend dans chaque organe d'actionnement électromagnétique de verrou (10, 11.1 à 11.n), un boîtier étroit allongé (15) dans lequel est logé un électro-aimant bistable (16) dont une extrémité du noyau (18) est pourvue d'un embout (22), une tige d'actionnement (29) alignée avec le noyau (18) et dont une extrémité est située devant l'embout (22) tandis que la seconde extrémité peut sortir du boîtier (15), comme un pêne. Les bobines de fermeture (EF) et d'ouverture (EO) de l'électro-aimant (16) sont respectivement alimentées en série au moment de la fermeture ou de l'ouverture en courant continu à partir d'un circuit de commande (8) contenant une alimentation en courant continu et des commutateurs commandés par un contact à deux positions (7).
Le contact à deux positions (7) est commandé par un organe classique (6) d'un meuble lequel est commandé par la serrure du meuble (5).

Description

[0001] La présente invention concerne un système de commande centralisée de verrous électromagnétiques, en particulier de meu­bles de bureau.

[0002] On connaît de nombreux systèmes de commande centralisée de fermeture et d'ouverture de portières de voiture automobiles. Une seule clé qui actionne, par exemple, la serrure de la portière côté conducteur, permet de verrouiller ou de déverrouil­ler toutes les portières, le coffre et éventuellement, le volet du bouchon du réservoir d'essence. Pratiquement, dans tous ces systèmes connus, on utilise des moteurs électriques pour déplacer les verrous. Ces moteurs, deux par portière ou un moteur réversible, entraînent un pignon qui engrène une crémaillère. Cette conception est possible dans les voitures car, d'une part, on y dispose d'une batterie puissante et, d'autre part, l'épais­seur des portières est relativement grande. L'encombrement des moteurs n'est donc pas rédhibitoire.

[0003] Dans le brevet français n° 2 460 533, on a décrit un actionneur électromagnétique possédant un élément mobile entre deux positions stables, lequel est destiné à être incorporé dans un système de servo-verrouillage de portière de véhicule automobi­le.

[0004] Il existe également un besoin pour un système de commande centralisée dans les pièces de bureau. Chacun sait que la fermeture et l'ouverture du meuble-bureau, d'un ou de plusieurs classeurs bas, d'une ou de plusieurs armoires et bibliothèques, en utilisant souvent autant de clés différentes que de meubles sont des opérations fastidieuses qui conduisent le personnel à négliger souvent de fermer tous les meubles. Cette négligence peut être dommageable pour la sécurité de l'entreprise.

[0005] Un objet de l'invention consiste à prévoir un tel système qui soit, à la fois simple et peu coûteux en énergie.

[0006] L'utilisation d'un système de commande centralisée de voitu­re automobile n'est pas possible directement. Premièrement, dans les bureaux d'une entreprise, on ne dispose pas souvent d'une source d'énergie en courant continu, tel que la batterie d'une véhicule. Deuxièmement, dans les meubles, la place disponible pour les verrous est très limitée en largeur. On ne dispose que de 3 cm environ. L'utilisation de moteurs électriques n'est donc pas satisfaisante. Par contre, on peut trouver dans le commerce des électro-aimants bistables dont la largeur et la hauteur sont inférieures à 3 cm.

[0007] Un autre objet de l'invention consiste donc à prévoir un système dans lequel chaque verrou est actionné par un électro-­aimant bistable.

[0008] Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un système dans lequel chaque organe d'actionnement électromagnéti­que de verrou comprend un boîtier étroit allongé dans lequel est logé un électroaimant bistable dont une extrémité du noyau est pourvue d'un embout, une tige d'actionnement alignée avec le noyau et dont une extrémité est située devant l'embout tandis que la seconde extrémité peut sortir du boîtier, comme un pêne, les bobines de fermeture et d'ouverture de l'électroaimant étant respectivement alimentées en série au moment de la fermeture ou de l'ouverture en courant continu à partir d'un circuit de commande contenant une alimentation en courant continu et des commutateurs commandés par un contact à deux positions.

[0009] Suivant une autre caractéristique, le contact à deux posi­tions est commandé par un organe classique d'un meuble lequel est commandé par la serrure du meuble.

[0010] Suivant une autre caractéristique, ledit organe mécanique est une barre de verrouillage commandée par la serrure et comportant un élément capable d'agir sur le contact à deux positions.

[0011] Suivant une autre caractéristique, chaque boîtier d'organe d'actionnement porte deux connecteurs miniatures mâles à trois fils reliés entre eux et aux bobines de l'électro-aimant bistable, des liaisons à trois fils dont les extrémités sont munies de connecteurs femelles assurant les liaisons électriques de meuble en meuble à partir du circuit électrique de commande.

[0012] Suivant une autre caractéristique, l'alimentation comprend un redresseur de courant alternatif dont une borne est à la masse et l'autre reliée à des condensateurs de charge dont la décharge commandée fournit le courant de commutation de l'état des électro-aimants.

[0013] Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement a la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:

la Fig. 1 est une vue schématique du système de commande centralisée de verrous électromagnétiques de meubles de bureau, suivant l'invention,

la Fig. 2 est une vue en perspective du boîtier d'un organe d'actionnement électromagnétique d'un verrou du système de la Fig. 1,

la Fig. 3 est une vue en coupe de l'organe contenu dans le boîtier de la Fig. 2, et

la Fig. 4 est le schéma électrique du circuit de commande du système de la Fig. 1.

[0014] Le système de commande la Fig. 1 est destiné à fonctionner dans une pièce de bureau pour, au moyen d'une seule clé 1 , fermer ou ouvrir simultanément les tiroirs de deux meubles bas 2 et 3, et les portes des armoires 4.1 à 4.n.

[0015] Le système de commande proprement dit comprend la clé 1 de la serrure 5 du meuble bas 2, qui peut être le bureau du responsable, un organe mécanique 6 du meuble 2 commandé par la serrure 5, un microcontact 7 actionné par le déplacement de l'organe 6, un circuit de commande 8 relié au microcontact 7 par une liaison 9 à deux fils, et une pluralité d'organes d'actionne­ment électromagnétique 10 et 11.1 à 11.n qui sont montés en série entre deux bornes 12 et 13 du circuit de commande 8. Les organes 10 et 11.1 à 11.n sont identiques.

[0016] En pratique, l'organe mécanique 6 peut être la barre classique des tiroirs d'un bureau qui est déplacée dans un sens ou dans l'autre suivant la position de la clé 1 dans la serrure 5. Cette barre 6 peut être munie d'un ergot 14 qui ferme ou ouvre le microcontact 7 selon que la tige verrouille la fermeture des tiroirs ou les ouvre.

[0017] A la Fig. 3, on a montré les pièces élémentaires de l'organe d'actionnement électromagnétique 11.1, sachant que les organes 10 ou 11.2 à 11.n sont identiques. Ces pièces compren­nent un boîtier 15, montré en perspective à la Fig. 2, dans lequel sont montés un électro-aimant bistable 16, dont on n'a montré que l'enceinte 17 et le noyau 18, et une tige de manoeuvre 19 avec son ressort de rappel 20. L'électro-aimant bistable 16 comprend encore deux bobines EO et EF, non montrées à la Fig. 3, mais montrées à la Fig. 4, et un aimant permanent, non montré. Comme l'électro-aimant bistable 16 est un composant du commerce, par exemple connu sous la référence KGS 16032, il est inutile de le décrire complètement.

[0018] Dans l'exemple d'utilisation décrit, l'extrémité gauche, en regardant le dessin, du noyau 18 traverse l'enceinte 17 et porte, à l'extérieur de celle-ci, un ressort de rappel 21 qui rappelle le noyau vers la gauche en position d'ouverture. De l'autre côté, l'extrémité droite du noyau 18 traverse aussi l'enceinte 17, est filetée et porte un embout 22.

[0019] La tige de manoeuvre 19 est portée d'un côté par une équerre 23 qu'elle traverse et, de l'autre côté, traverse un palier 24 monté dans la paroi correspondante du boîtier 15. Le ressort de rappel 20 est monté entre une partie de plus grand diamètre de la tige 19 et le palier 24 et rappelle la tige vers la gauche. L'extrémité droite de la tige 19 qui sort du boîtier sert à actionner le mécanisme de fermeture et d'ouverture du meuble correspondant.

[0020] En pratique, la tige 19 et le noyau 18 sont désolidarisés pour que toute tentative d'ouverture du meuble fermé, sans utiliser le système de l'invention, n'endommage pas le noyau en le tordant par exemple, ce qui aurait pour effet possible d'empêcher ensuite l'ouverture en utilisant le système de l'inven­tion. En pratique, l'équerre 23 évite la torsion de la tige 19.

[0021] Quand la bobine EF est alimentée, le noyau est déplacé vers la droite si bien que l'embout 22 vient s'appliquer contre la tige de manoeuvre 19 et la pousse en position de fermeture. L'aimant permanent contenu dans l'électro-aimant bistable 16 maintient la position du noyau à droite même après que la bobine EF ait cessé d'être alimentée. Quand la bobine EO est alimentée, l'aimant permanent prend une seconde position qui permet au ressort de rappel 21 de ramener le noyau vers la gauche pendant que le ressort de rappel 20 ramène la tige 19 en position d'ouverture.

[0022] La Fig. 2 montre également que le boîtier 15 comporte des pattes 25 et 26 percées de trous pour sa fixation dans le meuble. A titre indicatif, le boîtier 15 peut avoir une longueur hors tout de 145 mm, une largeur de 28 mm et une hauteur de 26 mm, ce qui permet de le loger facilement dans un meuble courant du commerce.

[0023] Sur une des faces latérales du boîtier 15 sont montés deux connecteurs mâles 27 et 28, à trois broches, auxquels se raccordent des connecteurs femelles correspondantes qui sont reliées aux faisceaux de fils 29, 30.1 à 30.n et 31, Fig. 1. Le faisceau 29 est aussi relié à la borne 12 et le faisceau 31 à la borne 13 du circuit 8. Enfin, chaque connecteur mâle 27 a ses trois fils reliés à ceux du connecteur 28. De plus, parmi les trois fils, l'un Fc est commun et relié à une borne de chaque bobine EF et EO tandis que le second Ff est relié à l'autre borne de la bobine EF, et le troisième Fo à l'autre borne de la bobine EO.

[0024] Dans le circuit de la Fig. 4, on a montré la clé 1 et le microcontact 7 dont le contact mobile est à la masse et qui comprend deux contacts fixes, l'un "O" correspondant à la position ouverte du système et l'autre "F" à la position fermée.

[0025] Le circuit de commande de la Fig. 4 comprend un transfor­mateur TR, abaisseur de tension dont le primaire est relié au secteur et le secondaire à un redresseur double alternance RED dont la borne A délivre une tension de 12 V et la borne B est à la masse. La borne A est reliée en parallèle à trois condensa­teurs Cd1 à Cd3 dont les secondes bornes sont à la masse. les condensateurs Cd1 à Cd3 sont chargés en permanence et servent de générateur d'intensité. Leur capacité totale est déterminée par le nombre de verrous qui sont à alimenter en série pour fermer ou ouvrir les meubles du système.

[0026] La borne A est encore reliée à la masse par deux résistances R2 et R3 en série avec un condensateur C1, une diode Zener Z1 étant montée en parallèle sur le condensateur C1. A la borne, non à la masse, de la diode Z1 on a la tension régulée de 12 V qui est nécessaire pour le fonctionnement des circuits logiques qui seront décrits dans la suite. En pratique, l'ensem­ble RED, R2, R3, C1 et Z1 constitue un circuit d'alimentation classique.

[0027] La borne A est encore reliée, par une résistance R1, au fil commun Fc qui est relié à la première borne de chaque bobine EF ou EO, comme on l'a déjà mentionné.

[0028] La partie logique du circuit de commande comprend un bascule BB du type S-R dont les deux entrées sont respectivement reliées aux entrées "O" et "F", et dont les deux sorties sont respectivement reliées aux armatures négatives de deux condensa­teurs Cd4 et Cd5. Des résistances R4 et R5 et des diodes D3 à D6 assurent les alimentations correctes des portes NON-ET de la bascule BB.

[0029] Les armatures positives des condensateurs Cd4 et Cd5 sont respectivement reliées, d'une part, au fil d'alimentation 12 V par les résistances R6 et R7, et, d'autre part, aux premières entrées de deux portes NON-ET PF et PO dont les secondes entrées sont reliées au fil d'alimentation 12 V. Les ensembles de composants Cd4, R6 et PF, d'une part, et Cd5, R7 et PO, d'autre part, constituent des monostables dont la constante de temps est déterminée par les capacités de Cd4 et Cd5 et les résistances de R6 et R7.

[0030] Les sorties des portes PF et PO sont respectivement reliées aux bases de deux transistors MOS TF et TO dont les sources et grilles sont à la masse et les plaques reliées respectivement aux fils Ff et Fo. Le fil Ff est relié aux secondes bornes des bobines EF et le fil Fo aux secondes bornes des bobines EO. Des diodes D1 et D2 relient les fils Fo et Ff au fil Fc.

[0031] L'ensemble logique fonctionne comme suit: Quand le contact mobile du microcontact 7 passe de "0" en "F", la bascule BR change d'état et l'armature négative du condensateur Cd4 est mis à la masse. Donc le monostable Cd4, R6 et PF est activé pendant un temps défini comme on l'a mentionné ci-dessus. Il en résulte que le transistor TF conduit en mettant sa plaque à la masse. Il existe donc un circuit électrique établi entre la borne A et la masse par la résistance R1, les bobines EF en parallèle et le transistor TF. les condensateur Cd1 à Cd3 se déchargent en engendrant un courant suffisant pour que les bobines EF alimen­tées en parallèle fassent changer l'état de leurs électro-aimants associés. La résistance limite le courant de manière à protéger le transistor TF. Une fois que la constante de temps du monostable Cd4, R6, PF est écoulée, le transistor TF se bloque en coupant l'alimentation des bobines EF dont les électro-aimants gardent leurs états étant donné qu'il s'agit d'éléments bistables comme on l'a décrit ci-dessus.

[0032] Quand le microcontact 7 passe de "F" à "O", on a un fonctionnement analogue mettant en oeuvre, Cd5, PO, TO et les bobines EO.

[0033] Il apparaît donc que le changement d'état des électro­aimants est effectué par application d'une impulsion sur les bobines concernées. En pratique, cette impulsion dure, par exemple, 200 ms et est unique pour chaque manoeuvre.

[0034] Au lieu de l'ergot 14, on pourrait utiliser d'autres moyens pour actionner le contact à deux positions 7, soit, par exemple, un aimant permanent ou un capteur de position optique. En outre, l'ordre de fermeture/ouverture pourrait être donné à partir d'autres moyens qu'une clé associée à une serrure classi­que, à savoir un interrupteur à clé, une télécommande haute fréquence ou infra-rouge, un clavier codé ou une carte à mémoire, par exemple. En pratique, également, la bascule BB sert comme bascule anti-rebonds et comme circuit de mise en forme.

Revendications

1) Système de commande centralisée de verrous électro­magnétiques, en particulier de meubles de bureau, caractérisé en ce que chaque organe d'actionnement électromagnétique de verrou (10, 11.1 à 11.n) comprend un boîtier étroit allongé (15) dans lequel est logé un électro-aimant bistable (16) dont une extrémité du noyau (18) est pourvue d'un embout (22), une tige d'actionne­ment (29) alignée avec le noyau (18) et dont une extrémité est située devant l'embout (22) tandis que la seconde extrémité peut sortir du boîtier (15), comme un pêne, les bobines de fermeture (EF) et d'ouverture (EO) de l'électro-aimant (16) étant respective­ment alimentées en série au moment de la fermeture ou de l'ouverture en courant continu à partir d'un circuit de commande (8) contenant une alimentation en courant continu et des commuta­teurs commandés par un contact à deux positions (7).

2) Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contact à deux positions (7) est commandé par un organe classique (6) d'un meuble lequel est commandé par la serrure du meuble (5).

3) Système suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe mécanique est une barre de verrouillage (6) commandée par la serrure (5) et comportant un élément (14) capable d'agir sur le contact à deux positions (7).

4) Système suivant l'une des revendications 1 à 3, caracté­risé en ce que chaque boîtier (15) d'organe d'actionnement porte deux connecteurs miniatures mâles (27, 28) à trois fils reliés entre eux et aux bobines de l'électro-aimant bistable, des liai­sons a trois fils dont les extrémités sont munies de connecteurs femelles assurant les liaisons électriques de meuble en meuble à partir du circuit électrique de commande (8).

5) Système suivant l'une des revendications 1 à 4, caracté­risé en ce que l'alimentation comprend un redresseur de courant alternatif (Pd1) dont une borne (B) est à la masse et l'autre (A) reliée à des condensateurs de charge (Cd1 à Cd3) dont la décharge commandée fournit le courant de commutation de l'état des électro-aimants (16).

Dessins