Brevet FR2285281A1 — publié le 19760416

La présente invention concerne une barrière automatique de sécurité à ouverture et fermeture par rotation de sa lisse autour d'un arbre, comprenant des moyens de rappel vers la position fermée en cas d'interruption de l'alimentation d'un moteur exerçant de façon continue un couple de maintien de la barrière en position ouverte en l'absence de signal de fermeture. Des barrières automatiques de ce genre sont notamment utilisées par de nombreux réseaux de chemins de fer sur leurs passages à niveau. Les barrières automatiques connues comportent une lisse tournant autour d'un arbre, et partiellement équilibrée par un contrepoids, de façon qu'en l'absence d'autre sollicitation la barriere se ferme naturellement sous lteffet de la pesanteur. Un moteur électrique agissant sur l'arbre assure l'ouverture. Il sert accessoirement de frein a la fermeture, pour éviter que la descente de la lisse ne soit trop brutale, en fonctionnant en génératrice. Un dispositif de maintien de sécurité, fonctionnant en l'absence de signal d'annonce de train, exerce en continu un faible couple un peu supérieur au couple de rappel à la fermeture dû à la pesanteur, et destiné à maintenir la position d'ouverture normale. Ces barrières automatiques ont prouvé une grande sécurité de fonctionnement dans les conditions requises par les réseaux ferroviaires, toute panne électrique entraînant la mise en position fermée. Elles présentent par ailleurs une faible consommation d'énergie électrique, le dispositif de maintien en position ouverte, le seul fonctionnant en continu, ayant à exercer qui un couple faible et n'ayant qu'une consommation très modérée, de l'ordre de quelques watts au maximum. Elles présentent cependant certaines insuffisances, notamment dans le cas où leur longueur est relativement importante. En effet, des vents très violents d'une orientation non perpendiculaire à la lisse de la barrière peuvent tendre à fermer celle-ci, et sollicitent le dispositif de maintien en position ouverte au-delà de l'effort normal dû à la gravité. Cet effort supplémentaire peut provoquer l'ouverture intempestive de ce dispositif de maintien, et donc la fermeture de la barrière, alors qu'elle devrait rester ouverte. En outre, si l'on tient compte dans la conception de la barrière de la possibilité d'un effort supplémentaire dû au vent, on va à l'encontre de l'augmentation souhaitable du couple de fermeture par gravité avec la longueur de la lisse de la barrière. Par ailleurs, il est parfois désiré que la barrière soit verrouillée en position fermée, de façon a s'opposer aux tentatives éventuelles d'ouverture frauduleuse par des usagers. Cette condition supplémentaire n' a jusqu'ici été satisfaite qu'à l'aide d'un dispositif auxiliaire complexe. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus, et de procurer une barrière automatique de sécurité qui permette de maintenir la bar rière dans l'une et/ou l'autre de ses positions extremes, ouverte ou fermée, en dépit de sollicitations parasites provenant du vent ou du public, et qui permette d'augmenter le couple de rappel par gravité vers la position fermée sans augmentation de la consommation d'énergie du dispositif de maintien en position ouverte. La barrière automatique selon l'invention est caractérisée en ce que le poids propre de sa lisse est équilibré de façon indépendante des moyens de rappel vers la position fermée, en ce que ces derniers sont reliés à la lisse de la barrière de manière à la solliciter vers la position de fermeture quelle que soit sa position, et en ce que l'arbre de la lisse est relié au moteur par une liaison mécanique telle qu'elle ne peut transmettre d'effort à ce dernier dans au moins l'une de ses positions extrêmes. Elle comporte en outre de préférence au moins l'une des caractéristiques suivantes - la liaison mécanique entre l'arbre de la lisse et le moteur comprend une première manivelle solidaire dudit arbre, une seconde manivelle reliée au moteur, et une bielle disposée entre les manivelles, les calages angulaires et le rapport des longueurs des manivelles étant tels que les axes de pivotement des manivelles par rapport à la bielle soient alignés dans ladite position extrême. - Les moyens de rappel vers la position fermée comprennent un premier contrepoids formant levier autour d'un second arbre relié d'une part à la lisse, d'autre part au moteur par une transmission mécanique, et un second contrepoids formant levier autour de l'arbre de la lisse équilibre le poids de cette dernière. Il est décrit ci-après, à titre d'exemples et en référence aux figures du dessin annexé, des barrières automatiques selon l'invention à verrouillage respectivement dans les positions ouverte et fermée, dans la position ouverte seule et dans la position fermée seule. La figure I représente en élévation, vue perpendiculairement à l'axe de la route, la disposition générale de la lisse d'une barrière à verrouillage dans les positions ouverte et fermée vis-à-vis de ses arbres d'entraînement à l'ouverture et d'entraînement à la fermeture par contrepoids, en position d'ouverture. La figure 2 représente la même disposition générale en élévation vue paral lèlement à l'axe de la route, la route étant sur le côté gauche de la figure. La figure 3 représente une vue analogue à celle de la figure 2, mais en cours de fermeture de la barrière. La figure 4 représente une vue analogue à celle des figures 2 et 3, mais en position fermée. La figure 5 représente une coupe du mécanisme de commande contenu dans le capot de la figure 1. La figure 6 représente une vue du mécanisme de commande après enlèvement du capot, parallèlement à l'axe de la route, en position d'ouverture. La figure 7 représente une vue analogue à celle de la figure 6, mais en cours de fermeture de la barrière. La figure 8 représente une vue analogue à celles des figures 6 et 7, mais en position fermée. La figure 9 représente une vue du mécanisme de commande d'une barrière à verrouillage en position ouverte seule, après enlèvement du capot, parallèlement à l'axe de la route, en position d'ouverture. La figure 10 représente une vue du marne mécanisme de commande que celui de la figure 9, mais en position de fermeture. La figure 11 représente une vue du mécanisme de commande d'une barrière à verrouillage en position fermée seule, après enlèvement du capot, parallèlement à l'axe de la route, en position d'ouverture. La figure 12 représente une vue du même mecanisme de commande que celui de la figure 11, mais en position de fermeture. Dans les figures 1 à 4, la barrière comporte un capot 1 de protection du mécanisme de commande. il en sort un premier arbre 2, relié par le bras 4A à la lisse 3, dont seule la partie initiale a été représentée, et au contrepoids d'équilibrage par un bras-support 4. De l'autre côté du capot, un arbre 6 est solidaire du bras-support 7 du contrepoids de rappel à la fermeture 8. Les arbres 2 et 6 ont été représentés dans le prolongement l'un de l'autre, mais il est évident que cela n'est pas nécessaire. De même, les sens de rotation de la lisse de la barrière et du contrepoids 8 ont été représentés inversés, mais ceci n'est naturellement pas non plus nécessaire. Le mécanisme de commande représenté dans les figures 5 à 8, comprend un moteur 9 relié à deux trains d'engrenages 10 et 11 disposés dans un bâti principal 12. Le petit pignon lIA du second train 11 entraîne l'arbre 6 par l'intermédiaire du secteur denté 13 avec un rapport de réduction 1/2. L'arbre de lisse 2 est manoeuvré à l'aide de la manivelle 16 calée sur l'axe 17 du second train d'engrenages 11, de la bielle 14 et de la manivelle 15, pivotant les unes par rapport aux autres autour des axes 18 et 19. Le rapport des manivelles est compris entre 1 et 2 (manivelle 15 plus longue que la manivelle 16). Les figures 6 et 8 montrent que dans les deux positions extraies de la lisse (ouverture et fermeture) l'alignement de la manivelle 16 et de la bielle 14 empêche la transmission aux trains d'engrenages 10 et Il et au dispositif de maintien en position d'ouverture (dans le moteur 9) de tout couple pouvant résulter d'efforts anormaux sur la lisse 3 et transmis à l'arbre 2. Par contre, en position d'ouverture (figures 2 et 6) le contrepoids de rappel à la fermeture 8 sollicite les trains d'engrenages, et par suite ltensezble bielle-manivelle, dans le sens de la fermeture, en antagonisme avec le dispositif de maintien d'ouverture. En position de fermeture, le moteur 9 peut assurer anorak lement le relèvement de la barrière par l'intermédiaire des trains d'engrenages et de l'ensemble bielle-manivelle. On voit ainsi que la lisse et son contrepoids d'équilibrage, d'une part, le contrepoids de rappel à la fermeture, d'autre part, sont séparés fonctionnellement au point de vue de leur action sur le dispositif de maintien en position d'ouverture. La lisse est reliée à la chaine cinématique de transmission à partir du moteur et du dispositif de maintien en position ouverte par un système irréversible dans les deux positions extremes (ouverture, fermeture), alors que le contrepoids de rappel est relié de façon réversible à cette même chaîne de transmission. Un tel mécanisme, dont la lisse est verrouillée en position aux deux extrémites, doit comporter une commande de secours par manivelle. Il est aussi possible, si on ne désire pas le verrouillage en position fermée, de modifier le rapport du dispositif bielle-manivelle de façon que la manivelle reliée au moteur et la bielle ne soient pas alignées en position de fermeture, comme représenté en figures 9 et 10. Dans celles-ci, la manivelle 26 reliée au moteur et la bielle 24 sont alignées en position d'ouverture, et verrouillent donc celle-ci, mais leur rapport de longueurs et la longueur de la bielle 24 sont tels que les axes de la manivelle 26 et de la bielle 24 forment un angle en position de fermeture, de sorte que l'on peut relever à la main la lisse. Si on desire le verrouillage en position fermée, mais non en position ouverte, on adopte des longueurs respectives des manivelles et de la bielle telle que celles représentées en figures Il et 12. Dans celles-ci, la manivelle 36 reliée au moteur et la bielle 34 sont alignées en position de fermeture, mais leurs axes forment un angle en position d'ouverture. Bien que les formes de réalisation de barrière automatique qui viennent d'être décrites paraissent préférables, on comprendra que diverses modifications peuvent lui etre apportes sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient le meme rôle technique. L'invention s'applique plus particulièrement aux barrières de passage à niveau à lisse de grande longueur, sur lesquelles un vent violent peut exercer un couple important de rappel à la fermeture, ainsi qu a celles pour lesquelles la règlementation exige un dispositif de sécurité contre les tentatives d'usagers de relever la lisse lorsqu'elle est abaissée. REVENDICATIONS 1/ Barrière automatique de sécurité à ouverture et fermeture par rotation de sa lisse autour d'un arbre, comprenant des moyens (8) de rappel vers la position fermée en cas d'interruption de l'alimentation d'un moteur d'ouverture (9) exer- çant de façon continue un couple de maintien de la barrière en position ouverte en l'absence de signal de fermeture, caractérisée en ce que le poids propre de la lisse est équilibré (5) de façon indépendante des moyens de rappel vers la position fermée, en ce que ces derniers sont reliés à la lisse (3) de manière à la solliciter vers la position de fermeture quelle que soit sa position, et en ce que l'arbre (2) de la lisse est relié au moteur par une liaison mécanique telle qu'elle ne peut transmettre d'effort à ce dernier dans au moins l'une de ses positions extrêmes. 2/ Barrière automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison mécanique entre l'arbre de la lisse et le moteur comprend une premiere manivelle (15) solidaire dudit arbre, une seconde manivelle (16) reliée au moteur, et une bielle (14) disposée entre les manivelles, les calages angulaires et le rapport des longueurs des manivelles étant tels que les axes de pivotement des manivelles par rapport à la bielle soient alignés dans ladite position extrême. 3/ Barrière automatique selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de rappel vers la position fermée comprennent un premier contrepoids (8) formant levier autour d'un second arbre (6) relié d'une part à la lisse, d'autre part au moteur (9) par une transmission mécanique, et en ce qutun second contrepoids (5) formant levier autour de l'arbre (2) de la lisse équilibre le poids de cette dernière.