EP1394325B1 - Barrière pour le contrôle d'accès de véhicules à dispositif de dégondage - Google Patents

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EP1394325B1
EP1394325B1 EP03291932A EP03291932A EP1394325B1 EP 1394325 B1 EP1394325 B1 EP 1394325B1 EP 03291932 A EP03291932 A EP 03291932A EP 03291932 A EP03291932 A EP 03291932A EP 1394325 B1 EP1394325 B1 EP 1394325B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
head
arm
support
rotation
barrier
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03291932A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1394325A1 (fr
Inventor
Claude Gairoard
Georges Matte
Thierry Coyere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ero Industrie SA
Original Assignee
Ero Industrie SA
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0210173A external-priority patent/FR2843410B1/fr
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 present invention relates to an automatic lifting barrier for the access control of vehicles, in particular on toll roads, at the entrance and exit of motorways, tunnels, bridges, etc.
  • the arms In horizontal position, the arms, in horizontal position, are indeed exposed to the shocks of vehicles that do not stop in time and hit them.
  • various unhinging systems are used to release the arm by allowing its end fixed on the mechanical drive head. to dissociate itself from its support beyond a certain impact force.
  • FR-A-2 602 806 or FR-A-2,759,399 such barriers are described and among the known stripping systems are those of FR-A-2 602 806 , FR-A-2,759,399 , FR-A-2,800,759 .
  • a liftable barrier comprising a mechanical head fixed on a support and driving an arm in rotation in a vertical plane, a release device allowing the arm to retract in case of collision by a vehicle or equivalent, the disengaging device comprising a means of connection between the support and the head adapted to allow the pivoting thereof (a priori in a horizontal or substantially horizontal plane) relative to said support, to a disengaged position.
  • a problem posed is to provide a dismounting device providing security vis-à-vis vehicles and that is quite simple.
  • a solution to this problem is a barrier characterized in that the stripping device comprises an adjustable clamping means which establishes a mechanical connection with friction between the head and its support with a rotational braking effect of this head when it s 'escamote and who is able to adjust the threshold of the force of impact beyond which this retraction takes place.
  • the rotational friction force of the head with respect to the foot may be substantially constant.
  • the head of the barrier is imposed in the invention , a force that decreases as the barrier is rotated by the vehicle.
  • the clamping means comprises a plate whose at least one surface has a low coefficient of friction and is arranged against a platen secured to either the head or the support, the plate then being secured to either the support or the head, and a compression device able to maintain a given tightening between the plate and said plate.
  • the pivoting retaining force of the head can thus be in particular a function of the clamping force of compression nuts, via washers.
  • a corollary problem concerns the control of the movement of the arm.
  • Another problem posed is to return the mechanical head of the barrier in the normal operating position, after unhinging has rotated, using means relatively simple, with a controlled cost, without requiring delicate human intervention involving a particular training of an operator, nor a complex winding and while respecting the standards of road safety.
  • this finger defines an elastic blade preferably having a width of between about 10 and 16 mm.
  • the barrier of the invention comprises a motor for rotating the arm in the vertical plane, in the normal operating position, and that the motion transformation mechanism is driven by this motor, by via a connecting rod printing reciprocating rectilinear movement to said pushing means, preferably to the finger (the rod then being advantageously engaged on a shaft to which the arm is connected for its rotational drive in the vertical plane).
  • the same motor and the same movement transformation mechanism can be used both to maneuver the arm in normal operation and for the return of the head after disengagement, thus favoring the adaptation of the solution of the invention to barriers existing, while limiting the number of parts to be added to obtain the return function according to the invention.
  • Yet another characteristic advises, to automate the return of the barrier in the normal operating position (or even allow remote control of this return), to use in particular the (s) sensor (s) already planned (s) position angular position of the head relative to the support and / or the arm and the associated electronics in such a manner that a detent rotation detection of the head causes the oscillatory control of the arm during the return movement of the head after disengagement and, preferably, that at the end of stroke back of the finger, while the head returns to the normal operating position, these means control a greater oscillation amplitude of the arm, to clear the finger of the last stop of the series, then allowing the 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 the arm 3 from the horizontal position as shown in FIG. figure 1 in the vertical position along the plane VV ', and vice versa and this while respecting certain parameters.
  • the arm 3 is kept at rest, in the vertical position by a spring 15.
  • the torque motor 8 When an order to lower the arm to the horizontal position is given the torque motor 8 is energized and its output shaft 8a rotates a crankpin 12 which itself drives in a circular motion a rolling bearing or roller 13 which moves back and forth in a slot 16 of the connecting rod; by construction, a rotation of the pinion of 270 ° for example causes a rotation of the connecting rod of 90 °.
  • the bearing 13 presses against a stop 19 made of high-density rubber which serves to dampen shocks and vibrations.
  • the shaft 9 rotates on two bearings 10 mounted in opposition on the support part 7.
  • the energy accumulated by the spring serves either to relieve the engine 8 in the raising movement of the arm, or raising the arm 3 to the vertical position, in the disengaged state of the head 1. This state is reached when there has been a power failure of the engine or in the solution below.
  • the opposite end of the shaft 9 receives a support 6 for the arm 3.
  • the support 6 can be fixed on the shaft 9 by two pins and at its other end the shaft 9 can be associated with a position sensor 17 angular which allows to control at any time the angular position of the arm.
  • the device for disengaging the barrier comprises a means 4 for securing between the support 20 and the head 1 able to allow the movement thereof in the horizontal plane HH 'relative to the support 20.
  • the securing means 4 is here constituted a single screw or equivalent 4 which extends along the vertical axis XX 'and maintains a part 7 of the head, while allowing the rotation of this part relative to the support, about said axis XX'.
  • the part 7 can serve as a support for all the mechanical elements of the head against the support 20, as shown in FIG. figure 2 .
  • this support 20 may be that of the boot foot 2 when the head 1 is mounted therein: in this case the release device may be disposed between the lower sole 21 of the foot box 2 and the support 20 'fixed on the ground and on which are then fixed both the head 1 and the foot of the barrier, the latter then pivoting with the head 1.
  • the pivoting of the head 1 relative to the support 20 this also relates to the solution of the pivoting of the entire head and foot relative to the support 20 'anchored to the ground.
  • the disengaging device comprises a means for clamping the mechanical head 1 on the base 2 adapted to adjust the braking and rotational damping of the head 1.
  • This clamping means comprises a sliding plate 5 (at least one surface plane is of low coefficient of friction and arranged against a flat plate 7 1 ) and a compression device 25 able to maintain a given tightening between the patina 7 1 and the plate 5.
  • the platen 7 1 may be a part integral with the head 1, as shown in FIG. figure 2 either of the support 20 and vice versa for the plate 5.
  • the mechanical head 1 is thus clamped through the screw 4 in a hole located here in the center of the support 20 which is the upper plate of the box foot 2.
  • the round plate 5 by example polyethylene
  • the round plate 5 fixed in the example described on the support 20, facilitates the sliding in rotation of the head 1 vis-à-vis the support foot.
  • the compression device 25 may consist of two spring washers 25 1 , immobilized and compressed by a lock nut 25 2 screwed onto the screw 4, with a suitable clamping 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 screw axis 4; the clamping force of the latter by the compression device 25 allows the slowdown of the rotational movement.
  • the plate 7 may have an asymmetrical U-shape consisting of a single piece whose large branch 7 3 of the U receives the drive motor 8 of the arm, the small branch 7 2 receives in an open slot 24 a bearing support of the drive shaft 9 of the arm 3 and the web 7 1 of the U receives the securing means of the unhinging device, such as through a square hole to position the screw-axis 4 shouldered.
  • the disengagement rotation is limited to a quarter of a turn by a mechanical stop secured to the plate 7 and sliding in a long slot 22 of the plate 5 (which may have the shape of the figure 2 or from figure 4 ).
  • the pivoting arm releases the passage A ( figure 1 ): at the end of rotation the arm can optionally continue to operate freely without causing any problems since it is always integral with the head 1 and is parallel to the access path A along the curb.
  • a sensor 18 of angular position 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 drive motor 8 of the arm 3 from the beginning turn of rotation of the head 1 (for example 5 °) and the arm 3 then rises vertically under the impulse of the motor 8 at low speed.
  • the switch 18 may also signal the disengaged position at the monitoring station.
  • the contactor 18 which thus controls the rotation of unstacking / return of the plate 7 relative 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 the parameters. of movement of the arm and the head, both in normal operation and disengaged situation.
  • Such a rod / ratchet / rack assembly defines, advantageously with the motor 8 and the associated control logic (in particular the sensors 17, 18), most of the return means which will allow to recall the head 1, and in particular the arm 3 in the normal operating position, after disengagement, taking advantage of the possibility of then oscillate the arm 3 by a few degrees around an established position, which position is typically its vertical or substantially vertical safety position, as on the figure 4 .
  • the motor 8 and the associated geared motor device are used for the operation of the arm 3 both during its normal operation and its oscillatory movement thus allowing the head 1 to return to the normal operating position of the arm , we will be able both to limit the number of parts added to ensure this automatic return function, to use only one motor and a single mechanism for the two types of movement of the arm 3 and thus allow to adapt on existing barriers the automatic return device according to the invention, without significant modification.
  • the arm of a moment which, taking into account the actual dimension of the barrier, substantially compensates for the torque is arranged with respect to the pivot axis 3a. to overcome because of braking disengagement (typically 5 m.kg).
  • the sensors 17 and 18 are connected to the electronic control unit 33 which controls the operation of the arm 3, via the motor 8, as a function of the angular position of the head 1 (normal operating position or more or less disengaged).
  • the electronic control unit 33 provided with a programmable microprocessor and a memory unit thus defines two modes of angular movement of the arm 3: oscillatory operation of a few degrees around the vertical in disengaged mode or rotation between vertical and horizontal in "normal" mode.
  • the head 1 rotates at an angle about the axis XX 'from its initial position (normal operation).
  • the electronic control unit 33 is then informed by the sensor 18 that a certain angle of rotation of disengagement has been applied to the head 1 and that the movement of the arm 3 must be modified.
  • the arm 3 then rises in a vertical position.
  • the finger 30 Since the head 1 has rotated, the finger 30 also meshes with one of the abutments (teeth) 31.
  • the electronic control unit 33 then activates the motor 8 so that in connection with the sensor 17, the arm oscillates about 5 to 10 ° with respect to the vertical, around 3a ( figures 6 and 7 ).
  • the arm 3 begins its first oscillation.
  • the finger 30 then moves under the effect of the rod 11 and applies a substantially horizontal force on one of the stops of the toothing 31 which can be located radially at about 10 to 20 cm from the axis XX '.
  • the reaction of the tooth generates a torque which causes the rotation of the head 1 tending to bring it back to its initial angular position.
  • the angle of rotation step by step of the head will advance tooth by tooth or more, this being a function of the tolerated movement of the arm relative to the vertical and meshing dimensions between the finger and the teeth .
  • the finger 30 is then advantageously in front of the part 31a without toothing, thus allowing the arm 3 to regain its possibility of free movement between its horizontal and vertical positions of normal operation ( figure 8 ).
  • the senor 18 has advantageously transmitted end of travel information of the finger 30 to the control means 33, so that via the microprocessor a control command of the motor 8 has been generated so that at the end of this stroke a greater oscillation amplitude is applied to the arm 3 (for example up to 15 °) to release the finger from the last tooth and allow the free rotation of the arm (the finger then being at a sufficient distance from the last tooth).
  • a control command of the motor 8 has been generated so that at the end of this stroke a greater oscillation amplitude is applied to the arm 3 (for example up to 15 °) to release the finger from the last tooth and allow the free rotation of the arm (the finger then being at a sufficient distance from the last tooth).
  • an end-of-stroke return means such as an electromagnet 39 (see figure 4 ) or a spring 41 ( figure 10 ) to separate between them the finger 30 and the series of stops 31 when the head 1 has 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 lower edge, for mounting left or right.
  • the electronic control unit 33 controls the motor 8 so that the arm can then again normally move about 90 ° between its horizontal positions of prohibition and vertical free movement.
  • the finger 30 is an elastic blade and the teeth of the rack have a steeper slope on the side of the support of the blade than the other.
  • the finger, marked 43, driven by the rod is a concave comma-shaped ratchet 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.
  • wear and noise are lower compared to the blade.
  • the return spring 41, mounted at the rear of the pawl, is a safety end of stroke. The operation of this ratchet assembly 43 / rack 45 corresponds to that of Figures 6 to 8 .
  • the pivoting of the mechanical assembly and arm relative to the vertical axis the support of the latter allows the arm to release the passage being found parallel to the floor without having been damaged and, remaining secured to its mechanical head and therefore in a controlled position, can not hit other equipment around the barrier.

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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'entraînement 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 entraînant 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'entraîne 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 entraîné 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'entraînement 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 maîtrisé, 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.
  • 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 entraîner 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'entraînement 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 entraînement 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 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 apparaîtront 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'entraînement 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 entraîne en rotation un maneton 12 qui entraîne 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 entraîne 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'entraînement du bras, la petite branche 72 reçoit dans une échancrure ouverte 24 un roulement support de l'arbre 9 d'entraînement 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'entraînement 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, entraîné 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 entraînant 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 entraîné 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'entraînement 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 entraîner 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'entraînement du bras (3), la petite branche (72) reçoit dans une échancrure ouverte (24) un roulement support de l'arbre (9) d'entraînement 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 entraîner 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 entraîner 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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