Brevet FR2697548A1 — publié le 19940506

L'invention concerne un mécanisme élastique de transformation d'un mouvement de rotation en déplacement linéaire, destiné en particulier à mouvoir des bornes rétractables. Les bornes rétractables constituent un moyen élégant et relativement esthétique, comparé à une barrière par exemple, de contrôler l'accès des véhicules automobiles à certaines zones, piétonnes notamment. Dans ce mode de contrôle d'accès, une borne située sur la chaussée peut s'escamoter dans le sol à l'aide de moyens moteur divers, afin de permettre le passage de véhicules sélectionnés (riverains, véhicules prioritaires, livreurs, par exemple). Les différents modèles existant à ce jour sont tous constitués(Fig. 1) d'un plot mobile(2) rétractable dans un caisson(l) enterré, et qui contient en outre tout ou partie du mécanisme destiné à mouvoir le plot(2). Ces mécanismes sont tous des vérins(3): hydrauliques, pneumatiques, électriques, ou autres, selon le fabricant. Ces vérins nécessitent pour être logés des hauteurs de caisson(l) importantes, de l'ordre de 800 mm ou plus pour un plot mobile se déployant à 400 mm au-dessus du niveau du sol. Un caisson d'une telle hauteur nécessite pour être enterré le creusement d'un trou d'environ 1 mètre de profondeur, ce qui est prohibitif dans bien des cas lorsqu'on sait la complexité du sous-sol urbain. Dans d'autre cas, des locaux situés au-dessous limitent la profondeur des caissons que l'on peut installer. Les opérations de maintenance et de réparation sont également rendues plus difficiles avec la profondeur, tandis que les coûts de fabrication et d'installation augmentent avec celle-ci. D'autre part un vérin constitue un système à volume variable, qui peut poser des problèmes d'étanchéité très gênants, surtout lorsqu'il s'agit de vérins électriques. Un autre inconvénient majeur de l'emploi des vérins pour la motorisation des bornes rétractables est qu'ils nécessitent(fig.l) une liaison entre la tige coulissante(4) du vérin et le plot mobile(2). Ainsi en cas de choc même relativement faible sur le plot(2), la tige(4) du vérin sera immanquablement faussée, ce qui entraînera une réparation coûteuse. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. li comporte, selon une première caractéristique, un mécanisme de liaison entre un moyen moteur tournant (donc un système à volume fixe, en général un groupe moto-réducteur électrique) et le plot mobile, permettant de transformer le mouvement de rotation de l'axe de sortie du groupe moteur en un mouvement de translation linéaire communiqué au plot mobile. Ce mécanisme nécessite pour son installation un caisson dont la hauteur peut être limitée à environ h+25 mm, h étant la hauteur utile du plot mobile(2), c'est à dire la hauteur déployée hors sol. il peut de plus constituer une liaison élastique entre le moteur et le plot, protégeant ainsi l'ensemble contre les chocs. La figure 2 représente en coupe le dispositif selon l'invention. La figure 3 représente une variante de ce dispositif. En référence à la figure 2, le dispositif se compose de deux pièces(A) et (B) identiques, hélicoïdales, de section ronde, carrée ou autre, réunies à leur partie supérieure par tout moyen convenant, ou encore fabriquées d'un seul tenant comme dans la figure 2 (des hachures à + 45 ont cependant été mises pour la compréhension). Ces deux hélicoïdes(A) et(B), fixes en rotation, sont imbriquées l'une dans l'autre avec un décalage d'un demi-pas et enfermées dans l'ensemble plot(2) - coulisseau(7). Les extrémités inférieures(A') et(B'), opposées à 1800 peuvent être laissées libres ou maintenues par un moyen quelconque soit pour augmenter la rigidité de l'ensemble, soit pour toute autre raison. Dans le cas de la figure 2, elles ont été recourbées vers l'extérieur et insérées dans deux perçages du coulisseau(7). Un axe(4) inséré horizontalement dans les pièces(A) et(B) est muni à ses extrémités de deux gaiets(G1) et(G2) qui prennent appui sur les deux hélicoïdes(A) et(B), qui leur servent de chemin de roulement. Ainsi un mouvement de rotation imprimé à l'axe(4) par l'axe de sortie(5) du moto-réducteur(6) aura pour effet, si le mouvement de rotation est inverse, vu de dessus, de celui des aiguilles d'une montre, de faire monter les pièces(A) et(B) et par conséquent le plot(2) et le coulisseau(7). Le moteur n'étant pas libre en translation, ce sont les pièces (A) et(B) qui se déplacent. Lorsque la collerette(l0) viendra en butée sur le joint supérieur(3), le plot(2) s'immobilisera mais les pièces(A) et(B) continueront à se déplacer, entraînant le coulisseau(7) et se comprimant, si elles sont fabriquées dans une matière élastique (acier à ressorts). Dans sa course, le coulisseau(7) peut actionner un microrupteur (non représenté) qui commandera l'arrêt du moteur, cet arrêt pouvant être obtenu par tout autre moyen. Un mouvement de rotation, inverse du précédent, de l'arbre(5 ), provoquera la descente des pièces(A) et(B), de la collerette(8), du coulisseau(7) et du plot(2). Lorsque la collerette(8) viendra en appui sur l'entretoise(9), (A) et(B) se comprimeront légèrement avant l'arrêt du moteur, maintenant fermement le plot(2) en position basse. La relation mouvement de rotation - déplacement décrite ici peut être inversée en inversant le pas des hélicoïdes(A) et(B). Le système peuc être rendu réversible par le choix du pas de(A) et(B), et du type de moto-réducteur. On désigne ici par système réversible celui dans lequel une force de translation appliquée au plot(2) se traduira par une rotation des axes(4) et(5). De même, la vitesse de déplacement du plot(2) est déterminée par le pas des hélicoïdes(A) et(B) ainsi que par la vitesse de rotation de l'axe(4). Dans un autre mode de réalisation, le pas des hélicoïdes peut être rendu variable de façon à obtenir, pour une vitesse de rotation constante, une vitesse de translation variable. Dans la variante indiquée figure 3, les mouvements relatifs des pièces hélicoïdales et des galets sont inversés. Ainsi, les hélicoïdes fixes en translation sont entraînées en rotation par le moyen moteur, tandis que les galets(Gl) et(G2) fixes en rotation sont rendus solidaires de l'ensemble collerette(8) et plot(2), et leur transmettent le mouvement de translation. li y a lieu de noter que dans chacun des deux cas (fig.2 et fig.3), les pièces hélicoïdales(A) et(B) peuvent être remplacées par un cylindre unique dans lequel on aura pratiqué, par fraisage notamment, deux rainures hélicoïdales décalées d'un demi pas, et qui serviront de chemin roulement aux deux galets(Gl) et(G2). Le pas des rainures est constant ou non. Aux galets(Gl) et(G2) peuvent se substituer toutes pièces susceptibles de prendre appui et de glisser sur les chemins de roulement. Les deux pièces(A) et(B) sont imbriquées l'une dans l'autre de façon à ce que deux spires consécutives(Sl) et(S2) appartiennent à chacune des pièces(A) et(B) et soient séparées par un demi pas des hélicoïdes. Les pièces(A) et(B) sont réunies à leurs extrémités ou sont laissées libres, et peuvent être fixées au plot(2) qui les contiennent. REVENDICATIONS 1- Mécanisme d'entrainement pour bornes rétractables destinées au contrôle d'accès de véhicules, caractérisé en ce que le mouvement de rotation d'un arbre moteur(5) est transformé en déplacement linéaire transmis au plot(2), au moyen de deux pièces hélicoïdales(A) et(B) enfermées dans le plot à mouvoir(2), imbriquées l'une dans l'autre, et servant de chemins de roulement à deux pièces(Gl) et(G2) fixées aux extrémités d'un axe horizontal(4). 2- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces hélicoïdales(A) et(B) sont fixes en rotation et l'axe horizontal(4) est entrainé en rotation par l'arbre moteur(5). 3- Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pièces hélicoïdales(A) et(B) sont entraînées en rotation par le moyen moteur(5), les pièces fixées sur l'axe(4) étant rendues solidaires du plot(2) à entraîner. 4- Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pièces(A) et(B) sont réunies à une extrémité. 5- Mécanisme selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que les pièces(A) et(B) sont fabriquées d'un seul tenant, ne formant alors qu'une pièce unique. 6- Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pièces(A) et(B) sont fixées au plot à mouvoir. 7- Mécanisme selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que les pièces hélicoïdales(A) et(B) sont constituées par un cylindre dans lequel on aura pratiqué deux rainures hélicoïdales qui serviront de chemins de roulement aux pièces(Gl) et(G2). 8- Mécanisme selon la revendication 1 ou 7 caractérisé en ce que le pas des hélicoïdes est variable. 9- Mécanisme selon la revendication 1 ou 7 caractérisé en ce que les pièces helicoïdales sont élastiques. 10- Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pièces se déplaçant dans les chemins de roulement sont constituées de galets(Gl) et(G2).