EP1394325A1 - Barrière pour le contrôle d'accès de véhicules à dispositif de dégondage - Google Patents

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EP1394325A1
EP1394325A1 EP03291932A EP03291932A EP1394325A1 EP 1394325 A1 EP1394325 A1 EP 1394325A1 EP 03291932 A EP03291932 A EP 03291932A EP 03291932 A EP03291932 A EP 03291932A EP 1394325 A1 EP1394325 A1 EP 1394325A1
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EP
European Patent Office
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head
arm
support
rotation
barrier
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EP03291932A
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German (de)
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EP1394325B1 (fr
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Claude Gairoard
Georges Matte
Thierry Coyere
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Ero Industrie SA
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Ero Industrie SA
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Priority claimed from FR0305741A external-priority patent/FR2854908B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/02—Guards or obstacles for preventing access to the route
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F13/00—Arrangements for obstructing or restricting traffic, e.g. gates, barricades ; Preventing passage of vehicles of selected category or dimensions
    • E01F13/04—Arrangements for obstructing or restricting traffic, e.g. gates, barricades ; Preventing passage of vehicles of selected category or dimensions movable to allow or prevent passage
    • E01F13/06—Arrangements for obstructing or restricting traffic, e.g. gates, barricades ; Preventing passage of vehicles of selected category or dimensions movable to allow or prevent passage by swinging into open position about a vertical or horizontal axis parallel to the road direction, i.e. swinging gates

Definitions

  • the subject of the present invention is a barrier automatic lift for access control vehicles, especially on the tracks of the tolls, at the entrance and exit of highways, tunnels, bridges etc ...
  • barriers To meet safety standards, such barriers must be equipped with a so-called system "unhooking", allowing the barrier arm to retract in the event of a collision with a vehicle and therefore limit the impact and consequences of the shock.
  • the arms In horizontal position, the arms, in horizontal position, are indeed exposed to shocks vehicles that don't stop in time and come hit them.
  • shocks vehicles that don't stop in time and come hit them.
  • its support and its head mechanical, different unhinging systems are used to release the arm by allowing its end fixed to the mechanical drive head of disassociate themselves from their support beyond a certain impact force.
  • FR-A-2 602 806 or FR-A-2 759 399 we describe such barriers and among the unhooking systems known, there may be mentioned those of FR-A-2 602 806, FR-A-2 759 399, FR-A-2 800 759.
  • a lifting barrier including a fixed mechanical head on a support and causing an arm to rotate in a vertical plane, a lifting device allowing the arms retract in the event of a collision with a vehicle or equivalent, the unhinging device comprising a joining means between the support and the suitable head to authorize the pivoting of the latter (a priori in a horizontal or substantially horizontal plane) relative to said support, towards a unfrozen position.
  • a problem posed is to make a de-chunking device ensuring vehicle safety and that is enough simple.
  • the peeling device has an adjustable clamping means which establishes a mechanical connection with friction between the head and its support with therefore a braking effect in rotation of this head when it retracts and which is able to set the impact force threshold above which this retraction takes place.
  • the rotational friction force of the head to foot can be substantially constant. Moreover, since in the event of an impact, the vehicle advances and moves along the barrier when he has it struck and that it drives it in rotation, the head of the barrier is imposed, in the invention, an effort which decreases as the barrier is driven in rotation by the vehicle.
  • the clamping means has a plate of which at least one surface is low coefficient of friction and is arranged against a plate secured either to the head or to the support, the plate then being secured either to the support or to the head, and a compression device capable of maintain a given tightening between the plate and said plate.
  • the pivoting retention force of the head can be so in particular depending on the strength of tightening of compression nuts, via washers.
  • a corollary problem concerns the control of arm movement.
  • Another problem posed is to make a return of the mechanical head of the barrier in normal position of operation, after a dewatering has done rotate, using relatively small means simple, with a controlled cost, without requiring delicate human intervention involving training particular of an operator, nor a complex reassembly and while respecting road safety standards.
  • this finger defines an elastic blade having preferably a width between about 10 and 16 mm.
  • the barrier of the invention comprises a motor in rotation of the arm in the plane vertical, in normal operating position, and that the movement transformation mechanism is driven by this engine, via a connecting rod printing the rectilinear alternative movement to the said means of thrust, preferably with your finger (the rod then being advantageously engaged on a tree to which the arm for its rotation in the plane training vertical).
  • Yet another feature of the invention advises, to automate the return of the barrier by normal operating position (even allow a remote control of this return), use in especially the position sensor (s) already provided angular of the head in relation to the support and / or the arms and associated electronics in such a way that a detection of the rotation of the head deflection causes the arm to oscillate during the back movement of the head after unhooking and preferably, that at the end of the return stroke, that the head returns to the normal position of operation, these means control an amplitude greater arm oscillation, to release the finger of the last stop in the series, thus authorizing free rotation of the arm in its normal plane of operation.
  • the mechanical head In normal operating position, as on Figures 1 to 3, the mechanical head is designed to move arm 3 from the horizontal position as as shown in Figure 1 in the position vertical along the plane VV ', and vice versa and this respecting certain parameters.
  • the torque motor 8 When an order to lower the arm towards the horizontal position is given the torque motor 8 is powered and its output shaft 8a rotates a crankpin 12 which drives itself in a movement circular a bearing or roller 13 which moves in round trip in a slot 16 of the connecting rod; through construction, a rotation of the crankpin of 270 ° by example causes a rotation of the rod of 90 °.
  • the bearing 13 presses on a stop 19 in high density rubber used to absorb shocks and vibrations.
  • the shaft 9 rotates on two bearings 10 mounted in opposition on this support piece 7.
  • the energy accumulated by the spring is used either to relieve the motor 8 in the movement of raising the arm, ie raising the arm 3 to the vertical position, in the unfrozen state of the head 1. This state is reached when there has been a power cut of the engine or in the solution below.
  • the opposite end of the shaft 9 receives a support 6 for arm 3.
  • Support 6 can be fixed on shaft 9 by two pins and to its other end the shaft 9 can be associated with a sensor angular position 17 which allows you to control everything moment the angular position of the arm.
  • the barrier unhooking device includes a means 4 for securing between the support 20 and the head 1 capable of authorizing the movement thereof in the horizontal plane HH 'relative to the support 20.
  • the securing means 4 here consists of a single screw or equivalent 4 which extends along the axis vertical XX 'and maintains a piece 7 of the head, all by allowing the rotation of this part relative to the support, around said axis XX '. Room 7 can be used support for all the mechanical elements of the head against support 20, as shown in figure 2.
  • this support 20 can be that of the foot chest 2 when the head 1 is there ascent: in this case the unhooking device can be disposed between the bottom sole 21 of the boot base 2 and the fixed support 20 'placed on the ground and on which are then fixed both head 1 and the foot of the barrier, the latter then pivoting with the head 1. So each time in the present application we describe the pivoting of the head 1 relative to the support 20 this also concerns the solution of the pivoting of the entire head and foot relative to the support 20 'anchored to the ground.
  • the unhinging device comprises a means of clamping the mechanical head 1 on the foot 2 capable of adjusting the braking and the damping of rotation of the head 1.
  • This clamping means comprises a sliding plate 5 (of which at least one flat surface has a low coefficient of friction and is disposed against a flat plate 7 1 ) and a compression device 25 capable of maintaining a given tightening between the patina 7 1 and the plate 5.
  • the plate 7 1 can be an integral part either of the head 1, as shown in FIG. 2, or of the support 20 and vice versa for the plate 5.
  • the mechanical head 1 is thus clamped by means of the screw 4 in a hole located here in the center of the support 20 which is the upper plate of the boot base 2.
  • the round plate 5 (by polyethylene example), fixed in the example described on the support 20, facilitates the sliding in rotation of the head 1 with respect to the support foot.
  • the compression device 25 can consist of two elastic washers 25 1 , immobilized and compressed by a lock nut 25 2 screwed onto the screw 4, with an appropriate tightening force. As soon as a horizontal force is applied to the arm 3, the assembly of the mechanical head 1 and of the arm 3 then rotates along this axis 4 screw; the clamping force of the latter by the compression device 25 makes it possible to slow down the rotational movement.
  • the plate 7 can have an asymmetrical U shape made up of a single piece, the large branch 7 3 of the U of which receives the motor 8 for driving the arm, the small branch 7 2 receives in a notch 24 a bearing support of the shaft 9 for driving the arm 3 and the core 7 1 of the U receives the means for securing the unhinging device, such as through a square hole to position the shouldered screw-axis 4.
  • the unhinging rotation is limited to a quarter turn by a mechanical stop fixed to the plate 7 and sliding in a long slot 22 of the plate 5 (which can have the form of figure 2 or figure 4).
  • a mechanical stop fixed to the plate 7 and sliding in a long slot 22 of the plate 5 (which can have the form of figure 2 or figure 4).
  • the arm by pivoting clears passage A (figure 1): end of rotation the arm can possibly continue to operate freely without causing any problems since it is always attached to head 1 and is is parallel to access path A along the curb.
  • An angular position sensor 18 around the vertical axis XX 'of the head relative to the support 2, 20, fixed to the plate 7 and rotating in the slot 22 acts on the motor 8 for driving the arm 3 from the start of de-rotation of head 1 (for example 5 °) and the arm 3 then rises vertically under the impulse from motor 8 at low speed.
  • the contactor 18 can also report the unfrozen position to the monitoring.
  • the contactor 18 which therefore controls the rotation of unbalance / return of the plate 7 with respect to the foot 2 (support 20) and the position sensor 17 which gives the direction of rotation of the shaft 9 thus participate in the electronic management of arm movement parameters and head, both in normal operation and in unsettled situation.
  • Such a rod / ratchet / rack assembly defines, advantageously with the motor 8 and the logic associated control (in particular the sensors 17, 18), the main return means which will allow recall the head 1, and in particular the arm 3 in normal operating position, after unhooking, in taking advantage of the possibility of making it oscillate arm 3 a few degrees around a position established, which position is typically its position vertical or substantially vertical safety, such as in figure 4.
  • Sensors 17 and 18 are linked to the unit control electronics 33 which controls the operation of the arm 3, via motor 8, depending on the position angular head 1 (normal position of more or less loose).
  • the electronic unit of control 33 provided with a programmable microprocessor and of a memory unit therefore defines two modes of movement angle of arm 3: oscillatory operation of a few degrees around the vertical in unfrozen mode or rotation between vertical and horizontal in mode "Normal".
  • the electronic control unit 33 is then informed by sensor 18 that a certain angle of hinge rotation was applied to head 1 and that the movement of arm 3 must be modified.
  • the arm 3 then rises to a vertical position.
  • the finger 30 meshes in addition with one of the stops (teeth) 31.
  • the electronic control unit 33 then activates the motor 8 so that, in conjunction with the sensor 17, the arm swings about 5-10 ° from the vertical, around 3a ( Figures 6 and 7). So the arm 3 begins its first oscillation. Finger 30 then moves under the effect of the connecting rod 11 and applies a substantially horizontal force on one of the stops toothing 31 which can be located radially to about 10 to 20 cm from the XX 'axis. The reaction of the tooth generates a torque which causes the head to rotate 1 tending to bring it back to its angular position initial.
  • the angle of rotation step by step of the head will advance tooth by tooth, or even more, this being a function of the tolerated travel of the arm relative to vertically and meshing dimensions between the finger and teeth.
  • the senor 18 advantageously has transmitted end of stroke information from finger 30 towards the control means 33, so that via the microprocessor a motor control command 8 has been generated so that at the time of this limit switch greater oscillation amplitude is applied on arm 3 (for example up to 15 °) in order to release the finger of the last tooth and thus allow free rotation of the arm (the finger then being at a distance sufficient of the last tooth).
  • an end reminder racing such as an electromagnet 39 (see Figure 4) or a spring 41 (FIG. 10) to separate the finger 30 and the series of stops 31 when head 1 is returned to its normal angular position of operation.
  • the bar 41 which carries the rack 31 could be made with a double rack: a rack on the upper edge and a rack on the bottom edge, for a left or right mounting.
  • the electronic control unit 33 controls the motor 8 so that the arm can then again normally move about 90 ° between its positions prohibition horizontal and vertical free circulation.
  • the finger 30 is an elastic blade and the teeth of the rack have a steeper slope on the side of blade support than the other.
  • the finger, marked 43, driven by the connecting rod is a ratchet in the form of concave comma towards the toothless end of the rack and which can mesh with a rack 45 whose teeth have the same slope on both sides.
  • a "Double rack" is no longer necessary. In in addition, wear and noise are reduced compared to the blade.
  • the return spring 41, mounted at the rear of the ratchet, is a safety at the end of the race. The operation of this ratchet 43 / rack assembly 45 corresponds to that of FIGS. 6 to 8.
  • the pivoting of the mechanical assembly and arm relative to the axis vertical support of it allows the arm to clear the passage by finding yourself parallel to the pavement without being damaged and, remaining maintained secured to its mechanical head and therefore in a position controlled, cannot strike other equipment around the barrier.

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Abstract

L'invention concerne une barrière levante automatique pour le contrôle d'accès des véhicules sur les voies des aires de péages à l'entrée et sortie des autoroutes, tunnels pont etc.... Pour satisfaire aux normes de sécurité les barrières doivent être équipées d'un système dit de dégondage permettant aux bras de s'escamoter en cas de heurt par un véhicule et donc limiter l'impact du choc et ses conséquences sur le bras, le véhicule et les équipements proches de la barrière qui comprend outre un bras (3) en rotation dans un plan vertical, une tête mécanique (1) fixée sur un support (20). Suivant l'invention les essieux ici de dégondage comporte un moyen K de solidarisation pour le support (20) et la tête (1) apte à autoriser le pivotement de celle-ci dans le plan horizontal (H, H') par rapport au support (20). <IMAGE>

Description

La présente invention a pour objet une barrière levante automatique pour le contrôle d'accès des véhicules, en particulier sur les voies des aires de péages, à l'entrée et sortie des autoroutes, tunnels, ponts etc....
Pour satisfaire aux normes de sécurité, de telles barrières doivent être équipées d'un système dit de « dégondage », permettant au bras de la barrière de s'escamoter en cas de heurt par un véhicule et donc de limiter l'impact et les conséquences du choc.
En cours de fonctionnement, les bras, en position horizontale, sont en effet exposés aux chocs des véhicules qui ne s'arrêtent pas à temps et viennent les heurter. Pour favoriser la sécurité des automobilistes et de leurs véhicules, et éviter la détérioration du bras, de son support et de sa tête mécanique, différents systèmes de dégondage sont utilisés pour libérer le bras en permettant à son extrémité fixée sur la tête mécanique d'entraínement de se désolidariser de son support au-delà d'une certaine force d'impact.
Dans FR-A-2 602 806 ou FR-A-2 759 399, on décrit de telles barrières et parmi les systèmes de dégondage connus, on peut citer ceux de FR-A-2 602 806, FR-A-2 759 399, FR-A-2 800 759.
On peut ainsi considérer comme déjà connu une barrière relevable comprenant une tête mécanique fixée sur un support et entraínant un bras en rotation dans un plan vertical, un dispositif de dégondage permettant au bras de s'escamoter en cas de heurt par un véhicule ou équivalent, le dispositif de dégondage comportant un moyen de solidarisation entre le support et la tête apte à autoriser le pivotement de celle-ci (à priori dans un plan horizontal ou sensiblement horizontal) par rapport audit support, vers une position dégondée.
Dans US 2 352 310, il est par ailleurs prévu un dégondage de la barrière en cas de heurt par un véhicule, avec rotation de la tête dans un plan horizontal. Toutefois, ce document prévoit, avec un ressort et une roulette qui coulisse sur des pans inclinés, un système dans lequel plus la tête pivote, plus la force qui s'oppose à son pivotement augmente.
Ainsi, plus le véhicule pousse la barrière, plus la force de rappel du ressort augmente, ce qui est dangereux.
Dans ce contexte, un problème posé est de réaliser un dispositif de dégondage assurant une sécurité vis-à-vis des véhicules et qui soit assez simple.
Une solution à ce problème est une barrière caractérisée en ce que le dispositif de dégondage comporte un moyen de bridage réglable qui établit une liaison mécanique avec frottement entre la tête et son support avec donc un effet de freinage en rotation de cette tête lorsqu'elle s'escamote et qui est apte à régler le seuil de la force d'impact au-delà duquel cet escamotage s'opère.
Ainsi, la force de frottement en rotation de la tête vis à vis du pied peut être sensiblement constante. Au demeurant, puisqu'en cas de choc le véhicule avance et se déplace le long de la barrière lorsqu'il l'a heurtée et qu'il l'entraíne en rotation, la tête de la barrière se voit imposer, dans l'invention, un effort qui va en diminuant au fur et à mesure que la barrière est poussée en rotation par le véhicule.
Pour éviter trop de pièces additionnelles ou de systèmes mécaniques complexes, tout en permettant donc au bras de s'escamoter en cas de heurt par le véhicule, il est par ailleurs conseillé que le moyen de bridage comporte une plaque dont au moins une surface est de faible coefficient de frottement et est disposée contre une platine solidaire soit de la tête soit du support, la plaque étant alors solidaire soit du support soit de la tête, et un dispositif de compression apte à maintenir un serrage donné entre la platine et ladite plaque.
La force de retenue en pivotement de la tête peut être ainsi en particulier fonction de la force de serrage d'écrous de compression, via des rondelles.
Un problème corollaire concerne le contrôle du mouvement du bras.
A cet égard, il est proposé que le bras soit entraíné en rotation par un moteur, par l'intermédiaire d'un arbre, la barrière comprenant en outre:
  • un capteur de position du bras par l'intermédiaire duquel le sens de rotation de l'arbre est fourni, et
  • un contacteur par l'intermédiaire duquel est contrôlée la rotation de la platine par rapport au support, le contacteur coupant de préférence l'alimentation du moteur d'entraínement du bras, dès le début de la rotation de ladite tête vers sa position dégondée, le bras remontant alors à la verticale sous l'impulsion d'un ressort de rappel.
Un autre problème posé (que l'on pourrait dissocier de ce qui précède) est de réaliser un retour de la tête mécanique de la barrière en position normale de fonctionnement, après qu'un dégondage l'ait faite pivoter, ceci en utilisant des moyens relativement simples, avec un coût maítrisé, sans nécessiter d'intervention humaine délicate impliquant une formation particulière d'un opérateur, ni un remontage complexe et tout en respectant les normes de sécurité routière.
Une solution à ce problème est exprimée dans les revendications jointes 11 à 16, qui pourraient donc définir une invention brevetable en elle-même, indépendamment de ce qui précède.
Dans cette solution, les moyens de retour de la tête mécanique en position normale de fonctionnement du bras, après un dégondage, comprennent:
  • des moyens de commande du bras en position dégondée de la barrière, pour limiter l'angle de rotation de ce bras par rapport à celui suivant lequel il opère en position normale de fonctionnement et lui faire alors effectuer des oscillations autour d'une position de référence, de préférence verticale,
  • et des moyens de poussée pour entraíner en rotation la tête par rapport au support dans ledit plan horizontal, ces moyens de poussée qui comprennent un doigt et une série de butées d'appui disposées sensiblement horizontalement étant liés, l'un, au mouvement d'oscillation du bras, l'autre au support, pour que lors des rotations dans un sens du bras, le doigt et l'une au moins des butées d'appui butent l'un contre l'autre sous l'effet du mouvement rectiligne imposé par le mécanisme.
Un mécanisme de transformation de mouvement, lié au bras et adapté pour transformer un mouvement circulaire d'oscillation de ce bras autour de son axe en un mouvement rectiligne alternatif sensiblement horizontal, est en outre alors avantageusement utilisé, ce mécanisme comprenant une bielle montée sur l'axe de rotation du bras. Dans ce cas, toujours dans le but de prévoir des moyens relativement simples et peu onéreux fondés sur un système mécanique éprouvé, on conseille:
  • que le doigt et la série de butée d'appui définissent respectivement un cliquet et une crémaillère,
  • et que le mécanisme de transformation de mouvement imprime le mouvement rectiligne alternatif aux dits moyens de poussée, de préférence au doigt.
Pour la fiabilité dans le temps du contact entre le doigt et la série de butée, on conseille en outre que ce doigt définisse une lame élastique présentant de préférence une largeur comprise entre environ 10 et 16 mm.
Selon une autre caractéristique, on conseille que la barrière de l'invention comprenne un moteur d'entraínement en rotation du bras dans le plan vertical, en position normale de fonctionnement, et que le mécanisme de transformation de mouvement soit mû par ce moteur, par l'intermédiaire d'une bielle imprimant le mouvement rectiligne alternatif aux dits moyens de poussée, de préférence au doigt (la bielle étant alors avantageusement en prise sur un arbre auquel est lié le bras pour son entraínement en rotation dans le plan vertical).
Ainsi on peut utiliser le même moteur et le même mécanisme de transformation de mouvement à la fois pour manoeuvrer le bras en fonctionnement normal et pour le retour de la tête après dégondage, favorisant ainsi l'adaptation de la solution de l'invention à des barrières existantes, tout en limitant le nombre de pièces devant être ajoutées pour obtenir la fonction de retour conforme à l'invention.
Encore une autre caractéristique de l'invention conseille, pour automatiser le retour de la barrière en position normale de fonctionnement (voire permettre une commande à distance de ce retour), d'utiliser en particulier le(s) capteur(s) déjà prévu(s) de position angulaire de la tête par rapport au support et/ou du bras et l'électronique associée d'une manière telle qu'une détection de rotation de dégondage de la tête provoque la commande oscillatoire du bras pendant le mouvement de retour de la tête après dégondage et, de préférence, qu'en fin de course retour du doigt, alors que la tête retourne en position normale de fonctionnement, ces moyens commandent une amplitude d'oscillation plus importante du bras, pour dégager le doigt de la dernière butée de la série, autorisant alors la libre rotation du bras dans son plan normal de fonctionnement.
D'autres caractéristiques intéressantes apparaítront encore de la description encore plus détaillée qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • La figure 1 est une vue d'ensemble d'une barrière automatique suivant l'invention dont le bras est disposé en position horizontale de contrôle d'accès des véhicules circulant sur une voie suivant une trajectoire A.
  • La figure 2 est une vue éclatée d'un exemple de dispositif de dégondage suivant l'invention dont les différentes pièces sont présentées séparées et disposées suivant l'axe vertical XX' pour plus de compréhension.
  • La figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble d'une tête mécanique et de son bras pivotant.
  • La figure 4 est une autre vue éclatée sous un autre angle de la tête mécanique de la figure 3 disposée juste au dessus de son support,
  • La figure 5 est une vue schématique d'une partie du système électronique de commande de la barrière.
  • Les figures 6, 7 et 8 montrent successivement et de façon schématique la situation lorsque la barrière est dans la position normale de fonctionnement (figure 6), et lorsque la tête est dans son état dégondé, avec le bras dans son régime oscillatoire (figures 7 et 8).
  • La figure 9 correspond à une variante à une autre échelle de l'ensemble cliquet/crémaillère, suivant la vue de la figure 4.
  • La figure 10 est un agrandissement local, de face, dudit ensemble montré figure 9.
En position normale de fonctionnement, comme sur les figures 1 à 3, la tête mécanique est conçue pour faire passer le bras 3 de la position horizontale telle que représentée sur la figure 1 dans la position verticale suivant le plan VV', et réciproquement et cela en respectant certains paramètres.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3 dont le principe de mouvement et d'entraínement est celui décrit dans la demande de brevet FR 2 343 118 de Monsieur HEROUT, le bras 3 est maintenu au repos, dans la position verticale par un ressort 15.
Lorsqu'un ordre d'abaissement du bras vers la position horizontale est donnée le moteur couple 8 est alimenté et son arbre de sortie 8a entraíne en rotation un maneton 12 qui entraíne lui-même dans un mouvement circulaire un roulement ou galet 13 qui se déplace en aller-retour dans une fente 16 de la bielle; par construction, une rotation du maneton de 270° par exemple entraíne une rotation de la bielle de 90°. En fin de course le roulement 13 appuie sur une butée 19 en caoutchouc de haute densité qui sert à amortir les chocs et les vibrations.
L'arbre 9, sur l'une des extrémités duquel est fixée la bielle 11, bande le ressort de torsion 15 (disposé concentriquement) par l'intermédiaire d'un maneton d'accrochage 14 rendu solidaire de l'arbre 9 par serrage, l'autre extrémité 151 du ressort venant en appui contre une pièce support 7 de la tête 1. L'arbre 9 tourne sur deux roulements 10 montés en opposition sur cette pièce support 7. L'énergie accumulée par le ressort sert soit à soulager le moteur 8 dans le mouvement de relèvement de la lisse, soit à relever le bras 3 jusqu'à la position verticale, dans l'état dégondé de la tête 1. Cet état est atteint lorsqu'il y a eu coupure d'alimentation électrique du moteur ou dans la solution ci-après.
L'extrémité opposée de l'arbre 9 reçoit un support 6 pour le bras 3. Le support 6 peut être fixé sur l'arbre 9 par deux goupilles et à son autre extrémité l'arbre 9 peut être associé à un capteur de position 17 angulaire qui permet de contrôler à tout moment la position angulaire du bras.
Le dispositif de dégondage de la barrière comporte un moyen 4 de solidarisation entre le support 20 et la tête 1 apte à autoriser le mouvement de celle-ci dans le plan horizontal HH' par rapport au support 20. Le moyen de solidarisation 4 est ici constitué d'une unique vis ou équivalent 4 qui s'étend suivant l'axe vertical XX' et maintient une pièce 7 de la tête, tout en autorisant la rotation de cette pièce par rapport au support, autour dudit axe XX'. La pièce 7 peut servir d'appui pour l'ensemble des éléments mécaniques de la tête contre le support 20, tel que cela est représenté sur la figure 2.
Comme indiqué précédemment, ce support 20 peut être celui du pied coffre 2 quand la tête 1 y est montée: en ce cas le dispositif de dégondage peut être disposé entre la semelle inférieure 21 du pied coffre 2 et le support 20' fixe placé au sol et sur lequel sont alors fixés à la fois la tête 1 et le pied de la barrière, ce dernier pivotant alors avec la tête 1. Ainsi chaque fois que dans la présente demande on décrit le pivotement de la tête 1 par rapport au support 20 cela concerne également la solution du pivotement de l'ensemble de la tête et du pied par rapport au support 20' ancré au sol.
Suivant la figure 2 le dispositif de dégondage comporte un moyen de bridage de la tête mécanique 1 sur le pied 2 apte à régler le freinage et l'amortissement de rotation de la tête 1. Ce moyen de bridage comprend une plaque de glissement 5 (dont au moins une surface plane est de faible coefficient de frottement et disposée contre une platine plane 71) et un dispositif de compression 25 apte à maintenir un serrage donné entre la patine 71 et la plaque 5.
Le platine 71 peut être une pièce solidaire soit de la tête 1, telle que représentée sur la figure 2, soit du support 20 et inversement pour la plaque 5.
La tête mécanique 1 est ainsi bridée par l'intermédiaire de la vis 4 dans un trou situé ici au centre du support 20 qui est la platine supérieure du pied coffre 2. Entre les deux platines 71, 20, la plaque ronde 5 (par exemple en polyéthylène), fixée dans l'exemple décrit sur le support 20, facilite le glissement en rotation de la tête 1 vis-à-vis du pied support.
Le dispositif de compression 25 peut être constitué de deux rondelles élastiques 251, immobilisées et comprimées par un écrou freiné 252 vissé sur la vis 4, avec une force de serrage appropriée. Dès qu'une force horizontale est appliquée au bras 3 l'ensemble de la tête mécanique 1 et du bras 3 tourne alors suivant cette vis axe 4 ; la force de serrage de celle-ci par le dispositif de compression 25 permet le ralentissement du mouvement de rotation.
Comme illustré la platine 7 peut avoir une forme de U asymétrique constitué d'une seule pièce dont la grande branche 73 du U reçoit le moteur 8 d'entraínement du bras, la petite branche 72 reçoit dans une échancrure ouverte 24 un roulement support de l'arbre 9 d'entraínement du bras 3 et l'âme 71 du U reçoit le moyen de solidarisation du dispositif de dégondage, telle qu'à travers un trou carré pour positionner la vis-axe 4 épaulée.
Dès qu'une force horizontale est appliquée au bras 3 l'ensemble de la tête mécanique 1 et du bras 3 tourne suivant l'axe de la vis 4, la force de serrage de celle-ci par le dispositif de compression 25 permettant de ralentir la rotation.
La rotation de dégondage est limitée à un quart de tour par une butée mécanique solidaire de la platine 7 et coulissant dans une longue fente 22 de la plaque 5 (qui peut avoir la forme de la figure 2 ou de la figure 4). Sous l'effet de la force horizontale qui le heurte, le bras en pivotant dégage le passage A (figure 1) : en fin de rotation le bras peut éventuellement continuer de fonctionner librement sans engendrer le moindre problème puisqu'il est toujours solidaire de la tête 1 et se trouve parallèle à la voie d'accès A le long de la bordure du trottoir.
Un capteur 18 de position angulaire autour de l'axe vertical XX' de la tête par rapport au support 2, 20, fixé à la platine 7 et tournant dans la fente 22 agit sur le moteur 8 d'entraínement du bras 3 dès le début de rotation de dégondage de la tête 1 (par exemple 5°) et le bras 3 remonte alors à la verticale sous l'impulsion du moteur 8 en petite vitesse. Le contacteur 18 peut aussi signaler la position dégondée au poste de surveillance.
Le contacteur 18 qui contrôle donc la rotation de dégondage/retour de la platine 7 par rapport au pied 2 (support 20) et le capteur de position 17 qui donne le sens de rotation de l'arbre 9 participent ainsi à la gestion électronique des paramètres de mouvement du bras et de la tête, tant en fonctionnement normal qu'en situation dégondée.
Le système de dégondage peut être verrouillé:
  • en position de fonctionnement normal par un index escamotable et
  • quand la tête 1 est en position dégondée par un index anti-retour 23 qui peut être constitué par un logement réalisé dans la pièce support 20 et un doigt mobile solidaire de la platine support 7 à travers la plaque 5.
Toutefois, un retour automatique est envisagé.
Sur la figure 4, on constate ainsi que le côté de son extrémité proche de sa fixation sur l'arbre 9 la bielle 11 porte un doigt 30 adapté pour engrener avec les dents d'une crémaillère 31, à la manière d'un cliquet. La crémaillère 31 est fixée à la périphérie du pied support 2, vers son extrémité supérieure de telle sorte que ses dents s'étendent les unes à la suite des autres, sensiblement horizontalement.
Un tel ensemble bielle/cliquet/crémaillère définit, avantageusement avec le moteur 8 et la logique de contrôle associée (notamment les capteurs 17, 18), l'essentiel des moyens de retour qui vont permettre de rappeler la tête 1, et en particulier le bras 3 en position normale de fonctionnement, après dégondage, en tirant parti de la possibilité de faire alors osciller le bras 3 de quelques degrés autour d'une position établie, laquelle position est typiquement sa position de sécurité verticale ou sensiblement verticale, comme sur la figure 4.
Au demeurant, en utilisant un mécanisme de transformation de mouvement 40, construit ici autour de la bielle 11, et transformant un mouvement circulaire d'oscillation du bras autour de l'axe horizontal 3a de son bras 3 en un mouvement rectiligne alternatif sensiblement horizontal, ceci en combinaison avec les moyens de poussée constitué dans l'exemple de réalisation par le doigt 30 et la crémaillère 31, on va pouvoir aisément gérer la rotation retour de la tête 1 par rapport au support 2, 20, puisque lors des rotations dans un sens du bras 3, le doigt et l'une au moins des butées d'appui de la crémaillère viendront buter l'un contre l'autre sous l'effet du mouvement rectiligne imposé par le mécanisme 40.
Si, avantageusement et comme illustré sur la figure 4, on utilise le moteur 8 et le dispositif moto-réducteur associé (non représenté) pour la manoeuvre du bras 3 tant lors de son fonctionnement normal que de son mouvement oscillatoire permettant donc à la tête 1 de revenir dans la position normale de fonctionnement du bras, on va pouvoir à la fois limiter le nombre de pièces rajoutées pour assurer cette fonction de retour automatique, n'utiliser qu'un seul moteur et un seul mécanisme pour les deux types de mouvement du bras 3 et permettre ainsi d'adapter sur des barrières existantes le dispositif de retour automatique conforme à l'invention, sans modification importante.
On peut également noter qu'avec la solution de l'invention, on dispose vis-à-vis de l'axe de pivotement 3a du bras d'un moment qui, compte tenu de la dimension réelle de la barrière, compense sensiblement le couple à vaincre du fait du freinage du dégondage ( typiquement 5 m.kg).
Sur la figure 5, on a représenté très schématiquement une partie de la logique électronique de commande de la barrière.
Les capteurs 17 et 18 sont liés à l'unité électronique de contrôle 33 qui commande la manoeuvre du bras 3, via le moteur 8, en fonction de la position angulaire de la tête 1 (position normale de fonctionnement ou plus ou moins dégondée).
Via les capteurs, l'unité électronique de contrôle 33 pourvue d'un microprocesseur programmable et d'une unité mémoire définit donc deux modes de mouvement angulaire du bras 3 : fonctionnement oscillatoire de quelques degrés autour de la verticale en mode dégondé ou rotation entre la verticale et l'horizontale en mode « normal ».
Si le bras 3 est heurté par un véhicule, la tête 1 pivote donc d'un certain angle autour de l'axe XX' à partir de sa position initiale (normale de fonctionnement).
L'unité électronique de contrôle 33 est alors informée par le capteur 18 qu'un certain angle de rotation de dégondage a été appliqué à la tête 1 et que le mouvement du bras 3 doit être modifié.
Le bras 3 remonte alors en position verticale.
Puisque la tête 1 a tourné, le doigt 30 engrène en outre avec l'une des butées (dents) 31.
L'unité électronique de contrôle 33 active alors le moteur 8 pour qu'en liaison avec le capteur 17, le bras oscille d'environ 5 à 10° par rapport à la verticale, autour de 3a (figures 6 et 7). Ainsi, le bras 3 commence sa première oscillation. Le doigt 30 se déplace alors sous l'effet de la bielle 11 et applique une force sensiblement horizontale sur l'une des butées de la denture 31 qui peut être située radialement à environ 10 à 20 cm de l'axe XX'. La réaction de la dent engendre un couple qui provoque la rotation de la tête 1 tendant à la ramener vers sa position angulaire initiale.
En pratique, l'angle de rotation pas à pas de la tête permettra d'avancer dent par dent, voire plus, ceci étant fonction du débattement toléré du bras par rapport à la verticale et des dimensions d'engrènement entre le doigt et les dents.
Ainsi, après une oscillation typiquement d'environ 10°, le bras s'arrête et revient en arrière (figure7). Le doigt 31 a alors fait tourner la tête d'un angle correspondant à un peu plus d'un pas de denture de la crémaillère. Le bras 3 revient en arrière vers sa position verticale. Le cliquet 30 revient aussi en arrière, en sautant une dent.
Le mouvement recommence ainsi jusqu'à ce que la tête soit revenue angulairement à sa position initiale.
Dans cet état, le doigt 30 se trouve alors avantageusement en face de la partie 31a sans denture, permettant ainsi au bras 3 de retrouver sa possibilité de libre mouvement entre ses positions horizontale et verticale de fonctionnement normal (figure 8).
Au passage, le capteur 18 a avantageusement transmis une information de fin de course du doigt 30 vers les moyens de contrôle 33, de sorte que via le microprocesseur un ordre de commande du moteur 8 a été généré pour qu'au moment de cette fin de course une amplitude d'oscillation plus importante soit appliquée au bras 3 (par exemple jusqu'à 15°) afin de dégager le doigt de la dernière dent et autoriser ainsi la libre rotation du bras (le doigt étant alors a une distance suffisante de la dernière dent).
En alternative, voire en complément à cette solution, on pourrait utiliser un moyen de rappel de fin de course, tel qu'un électro-aimant 39 (voir figure 4) ou un ressort 41 (figure 10) pour écarter entre eux le doigt 30 et la série de butées 31 lorsque la tête 1 est revenue dans sa position angulaire normale de fonctionnement.
Pour que les opérations de dégondage/retour de la tête mécanique 1 puissent s'opérer par rotation vers la gauche ou vers la droite, en fonction de l'installation souhaitée, la barre 41 qui porte la crémaillère 31 pourrait être réalisée avec une double crémaillère: une crémaillère sur la tranche supérieure et une crémaillère sur la tranche inférieure, pour un montage à gauche ou à droite.
Après le dégagement du doigt et une fois que la tête est donc retournée dans sa position angulaire normale, l'unité électronique de contrôle 33 commande le moteur 8 pour que le bras puisse alors de nouveau normalement évoluer sur environ 90° entre ses positions horizontale d'interdiction et verticale de libre circulation.
Sur les figures 6 à 8 et sur la figure 4, le doigt 30 est une lame élastique et les dents de la crémaillère présentent une pente plus marquée du côté de l'appui de la lame que de l'autre.
Sur les figures 9 et 10, le doigt, repéré 43, entraíné par la bielle est un cliquet en forme de virgule concave en direction de la fin sans dent de la crémaillère et qui peut engrener avec une crémaillère 45 dont les dents ont la même pente des deux côtés. Une « double crémaillère » n'est alors plus nécessaire. En outre, l'usure et le bruit sont moindres par rapport à la lame. Le ressort de rappel 41, monté à l'arrière du cliquet, est une sécurité en fin de course. Le fonctionnement de cet ensemble cliquet 43 / crémaillère 45 correspond à celui des figures 6 à 8.
On notera encore que grâce au dispositif de la présente invention qui est assez simple à réaliser et permet même de simplifier d'autres parties mécaniques de la barrière telles que décrites, le pivotement de l'ensemble mécanique et bras par rapport à l'axe vertical du support de celui-ci permet au bras de libérer le passage en se retrouvant parallèle à la chaussée sans avoir été endommagé et, restant maintenu solidaire de sa tête mécanique et donc dans une position contrôlée, ne pouvant pas heurter d'autres équipements autour de la barrière.
Sur la figure 4, s'il n'y avait pas de retour automatique, la bielle 11 serait dépourvue de son embout porteur de la lame 30, de même sur les figures 9 et 10.

Claims (16)

  1. Barrière pour le contrôle d'accès de véhicules, comportant une tête mécanique (1) fixée sur un support (20) et entraínant un bras (3) en rotation dans un plan vertical (V, V'), et un dispositif de dégondage permettant au bras (3) de s'escamoter en cas de heurt par un véhicule, le dispositif de dégondage comportant pour cela un moyen (4) de solidarisation entre le support (20) et la tête (1) apte à autoriser le pivotement de celle-ci dans le plan horizontal (H, H') par rapport au support (20), caractérisée en ce que le dispositif de dégondage comporte un moyen de bridage réglable (5, 71, 25) qui établit une liaison mécanique avec frottement entre la tête (1) et son support (2, 20 ,20') avec donc un effet de freinage en rotation de cette tête (1) lorsqu'elle s'escamote et qui est apte à régler le seuil de la force d'impact au-delà duquel cet escamotage s'opère.
  2. Barrière selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moyen de bridage comporte une plaque (5) dont au moins une surface est de faible coefficient de frottement et est disposée contre une platine (7, 71) solidaire soit de la tête (1) soit du support (20, 20'), la plaque (5) étant alors solidaire soit du support (20) soit de la tête (1), et un dispositif de compression (25) apte à maintenir un serrage donné entre la platine (7, 71) et ladite plaque (5).
  3. Barrière suivant la revendication 2 dans laquelle le bras est entraíné en rotation par un moteur (8), par l'intermédiaire d'un arbre (9), caractérisée en ce qu'elle comprend:
    un capteur (17) de position du bras par l'intermédiaire duquel le sens de rotation de l'arbre (9) est fourni, et
    un contacteur (18) par l'intermédiaire duquel est contrôlée la rotation de la platine (7) par rapport au support, le contacteur (18) coupant de préférence l'alimentation du moteur (8) d'entraínement du bras, dès le début de la rotation de ladite tête (1) vers sa position dégondée, le bras remontant alors à la verticale sous l'impulsion d'un ressort de rappel (15).
  4. Barrière suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le moyen de solidarisation (4) est constitué d'un seul axe vertical maintenant une pièce (7) de la tête (1) contre le support (20) et autorisant la rotation de ladite pièce (7) autour de cet axe par rapport au support (20).
  5. Barrière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le dispositif de dégondage comporte au moins un index anti-retour (23) verrouillant la tête (1) en position dégondée quand elle est dans cet état.
  6. Barrière suivant l'une quelconque des revendications précédentes dont la tête (1) est montée sur un pied coffre (2) et comportant un dispositif électronique de contrôle et de commande, caractérisée en ce que le dispositif de dégondage est disposé entre la semelle inférieure (21) du pied coffre (2) et le support (20') fixe sur lequel est fixé à la fois la tête (1) et le pied (2) de la barrière et en ce que le dispositif électronique de contrôle et de commande est de préférence implanté dans le pied coffre (2), sous la tête mécanique (1).
  7. Barrière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle comporte un système de motorisation apte à entraíner la tête mécanique (1) en rotation pour ramener celle-ci en position normale de fonctionnement après un pivotement de dégondage.
  8. Barrière suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le dispositif de dégondage comporte une butée mécanique (22) de fin de pivotement de la tête (1) de telle sorte que le bras (3) disposé dans cette position soit parallèle à la trajectoire (A) d'accès des véhicules.
  9. Barrière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 et dont le bras (3) est constitué d'un cylindre creux au moins à son extrémité de fixation sur la tête (1) caractérisée en ce que le support (6) de fixation de cette extrémité comporte un système (26) à double coins emmanché dans la partie cylindrique creuse et tiré par une vis concentrique de serrage (28).
  10. Barrière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que la tête (1) comporte un support (7) en forme de U asymétrique constitué d'une seule pièce dont la grande branche (73) du U reçoit le moteur (8) d'entraínement du bras (3), la petite branche (72) reçoit dans une échancrure ouverte (24) un roulement support de l'arbre (9) d'entraínement du bras (3), du côté de celui-ci, et l'âme (71) du U reçoit le moyen (4) de solidarisation du dispositif de dégondage.
  11. Barrière selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de retour (40 ; 8 , 11, 30, 31) aptes à entraíner la tête mécanique (1) en rotation pour la ramener en position normale de fonctionnement du bras après le pivotement de dégondage, ces moyens de retour comprenant :
    des moyens (17, 33) de commande du bras en position dégondée de la barrière, pour limiter l'angle de rotation de ce bras par rapport à celui suivant lequel il opère en position normale de fonctionnement et lui faire alors effectuer des oscillations autour d'une position de référence, de préférence verticale,
    et des moyens de poussée pour entraíner en rotation la tête (1) par rapport au support (2,20) dans ledit plan horizontal, ces moyens de poussée qui comprennent un doigt (30) et une série de butées d'appui (31) disposées sensiblement horizontalement, étant liés, l'un, au mouvement d'oscillation du bras, l'autre au support (2,20), pour que lors des rotations dans un sens du bras (3), le doigt et l'une au moins des butées d'appui butent l'un contre l'autre sous l'effet du mouvement rectiligne imposé par le mécanisme.
  12. Barrière selon la revendication 11 dans lequel la barrière comprend en outre un mécanisme (11,12; 40) de transformation de mouvement, lié au bras (3) et adapté pour transformer un mouvement circulaire d'oscillation de ce bras autour de son axe (3a) en un mouvement rectiligne alternatif sensiblement horizontal, ce mécanisme comprenant une bielle (11) montée sur l'axe de rotation du bras (3), caractérisée en ce que :
    le doigt (30) et la série de butée d'appui (31) définissent respectivement un cliquet et une crémaillère,
    et le mécanisme (11,12; 40) de transformation de mouvement imprime le mouvement rectiligne alternatif aux dits moyens de poussée, de préférence au doigt.
  13. Barrière selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12 comprenant un capteur (18) de position angulaire de la tête par rapport au support (2, 20 ; 20'), caractérisée en ce que les moyens de commande (17, 33) fonctionnent avec ce capteur et sont adaptés pour qu'une détection par le capteur d'une rotation de dégondage de la tête (1) provoque la commande oscillatoire du bras (3) pendant le mouvement de retour de la tête après dégondage et, de préférence, qu'en fin de course retour du doigt, alors que la tête retourne en position normale de fonctionnement sous l'action du mécanisme de retour, ces moyens (17, 33) commandent une amplitude d'oscillation plus importante du bras, pour dégager le doigt de la dernière butée de la série, autorisant alors la libre rotation du bras dans son plan normal de fonctionnement.
  14. Barrière selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (18, 33, 39) de séparation entre le doigt et les butées pour les séparer lorsque la tête (1) a été rappelée dans sa position normale de fonctionnement.
  15. Barrière selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 caractérisée en ce qu'à une extrémité correspondant à une position de fin de course entre le cliquet (30) et la crémaillère (31), la crémaillère présente une partie (31a) sans denture face à laquelle est disposée le cliquet, pour autoriser la libre rotation du bras entre ses positions verticale et horizontale de fonctionnement normal.
  16. Barrière selon l'une quelconque des revendications 11 à 15 caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens (17, 33) de limitation de l'angle d'oscillation du bras (3) entre une position verticale et une position légèrement inclinée par rapport à la verticale, pendant le retour de la tête après dégondage, l'angle d'inclinaison étant de préférence limité entre 5° et 10° par rapport à la verticale.
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