Brevet FR2714683A1 — publié le 19950707

DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT DE LA LI88E D'UNE BARRIERE L'invention concerne un dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière destinée notamment à équiper les péages d'autoroutes. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière entre deux positions extrêmes dont l'une correspond à la fermeture d'un passage et l'autre correspond à l'ouverture de ce passage. On connaît déjà de nombreux dispositifs d'actionnement de la lisse d'une barrière, lesquels peuvent être classés en deux grandes catégories : ceux utilisant une motorisation électrique et ceux utilisant une motorisation pneumatique. Les dispositifs d'actionnement de la lisse d'une barrière utilisant une motorisation électrique sont actuellement les plus répandus et équipent aujourd'hui la grande majorité des barrières de péages autoroutiers, de parkings ou autres. Le moteur est généralement à courant alternatif (triphasé) et entraîne la lisse à travers un réducteur et un système bielle-manivelle, ou un entraînement par chaîne. Dans ce type de motorisation, on trouve également des dispositifs intégrant des moteurs couples. Les moteurs sont généralement soulagés à la montée par un ou des ressorts. L'état de la technique de ce type de motorisation est illustré notamment par les documents FR-A-2 656 884, FR-A-2 678 298, FR-B-2 661 571, FR-A-2 679 936. Ce type de dispositif intégrant une motorisation électrique présente les inconvénients inhérents à ce type de motorisation, à savoir : un nombre important d'éléments mécaniques de transmission engendrant un court de revient excessif et un coût de maintenance élevé ; la nécessité d'un relayage électromécanique dans la plupart des cas, du fait d'un courant d'appel élevé ; une vitesse de manoeuvre relativement lente : de 0,8 à 5 secondes par mouvement selon les dispositifs, et de façon générale, une fiabilité moyenne inversement proportionnelle à la vitesse de manoeuvre. Les dispositifs d'actionnement de la lisse d'une barrière intégrant une motorisation pneumatique sont de diffusion beaucoup plus restreinte, et sont surtout employés pour les accès de parkings et n'ont de ce fait pas de contraintes particulières de rapidité. I1 s'ensuit que leur motorisation est insuffisante pour une utilisation en milieu autoroutier. La motorisation est assurée par un seul vérin linéaire pneumatique agissant sur un levier monté sur l'arbre d'entraînement de la lisse. I1 est également souvent assisté d'un ressort pour la montée. L'état de la technique relatif à ce type de motorisation peut être illustré par les documents FR-A-2 669 075, US-A-5 136 810, FR-A-2 504 952. Ce type de dispositif d'actionnement intégrant une motorisation pneumatique présente l'inconvénient d'une vitesse de manoeuvre lente et des chocs importants en fin de course de la lisse, dûs à une pression non régulée et un mauvais amortissement engendrant de ce fait une fatigue importante des différents organes constituant le dispositif d'actionnement. L'invention a donc pour objet de palier les inconvénients ou limites des dispositifs connus d'actionnement de la lisse d'une barrière, et plus particulièrement, de proposer un dispositif d'acheminememnt de la lisse d'une barrière qui en combinaison, soit fiable, rapide, économique et d'un entretien limité. A cet effet, l'invention propose un dispositif d'actionnement, entre deux positions d'arrêt, de la lisse d'une barrière destinée notamment à équiper les péages d'autoroute, du type comprenant une fourche destinée à recevoir la lisse ; un bâti comprenant un arbre d'entraînement assurant au moins en partie la liaison entre la lisse et des moyens moteurs pneumatiques et des moyens de régulation des moyens moteurs, caractérisé en ce que les moyens moteurs sont montés en bascule sur un palonnier solidaire de l'arbre d'entraînement. Selon l'invention, le dispositif d'actionnement comprend en outre des moyens de contrôle du mouvement des moyens moteurs et un moyen de limitation du débit d'air comprimé. Le dispositif d'actionnement selon l'invention présente également les caractéristiques suivantes, seules, en option ou en combinaison : les moyens de régulation des moyens moteurs comprennent des moyens magnétiques de détection de la position, un moyen distributeur de pression asservi électriquement, un module de commande électronique comprenant en outre des moyens de stockage des réglages du dispositif ; la fourche est de section creuse en deux parties et maintient la lisse par serrage entre deux demi coquilles et est entraînée par l'arbre d'entraînement de la lisse au moyen de moyeux autoserrants ou expansibles ; le dispositif d'actionnement selon l'invention comprend également des moyens de fixation au sol mobiles. Ainsi, un dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière du type de l'invention présente un temps de montée ou de descente de la lisse inférieur à 0,5 seconde (375 ms en utilisation extrême). ne présente aucune oscillation résiduelle de la lisse en fin de course. présente une durée de vie supérieure à 3 millions de mouvements avant remplacement des pièces d'usure. a a une fréquence des opérations de maintenance d'un an. rend impossible la manoeuvre de la lisse à la main si la barrière est en fonction. évite le risque de descente intempestive en cas de coupure du courant ou de pression. maintien le verrouillage de la lisse en position d'arrêt en cas de panne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation du dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière conforme à la présente invention La figure 2 est une vue partielle en perspective du dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière conforme à la présente invention La figure 3 est une vue partielle en perspective des moyens de fixation au sol du dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière conforme à la présente invention. L'invention concerne donc un dispositif d'actionnement, entre deux positions d'arrêt, de la lisse 1 d'une barrière destinée notamment à équiper les péages d'autoroute. Un tel dispositif doit remplir un cahier des charges draconien notamment en ce qui concerne sa fiabilité, sa rapidité, sa fréquence de maintenance. Ainsi, il doit permettre par exemple un million de transactions de péages entre deux opérations de maintenance, ce qui correspondant à deux millions de manoeuvres pour la barrière. En outre, le fait que de plus en plus d'autoroutes soient équipées de télépéages vient renforcer les conditions de fiabilité et de rapidité que doit remplir un dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière. Un dispositif d'actionnement de la lisse 1 d'une barrière conforme à l'invention comprend de façon connue une fourche 2 destinée à recevoir la lisse 1 ; un bâti 3 comprenant un arbre d'entraînement 5 assurant au moins en partie la liaison entre la lisse 1 et des moyens moteurs 8 pneumatiques, le bâti 3 comprend également des moyens de régulation 11, 12, 13 des moyens moteurs 8. L'alimentation pneumatique est obtenue de façon classique au moyen d'un compresseur à air ultra-pur délivrant un air sec filtré et non lubrifié. Le bâti 3 du dispositif conforme à l'invention comprend un réservoir 17 muni d'un moyen de purge 18. A titre d'exemple non limitatif, les paramètres de fonctionnement du dispositif d'actionnement de la lisse d'une barrière conforme à l'invention sont les suivants . pression nominale de fonctionnement : 7 bars . plage d'utilisation : 5 à 8 bars . consommation d'air au régime maximum d'utilisation : 840 normo-litres/minute tension de raccordement au réseau : 220 volts monoalternatif ou 24 volts continu . puissance électrique consommée : environ 20 W . température d'utilisation : de - 20 C à + 700 C. Selon l'invention, les moyens moteurs 8 pneumatiques sont montés en bascule sur un palonnier 6 solidaire de l'arbre d'entraînement, comme cela est notamment représenté sur la figure 2. La fourche 2 est entraînée par l'arbre d'entraînement 5 de la lisse au moyen de moyeux 7 autoserrants ou expansibles. Cette liaison par frixion a pour avantages d'être démontable et sans jeu, d'éviter un usinage sur l'arbre moteur source d'usure et de fatigue, et enfin d'utiliser un matériel standard. Pour pouvoir atteindre une vitesse de montée ou de descente de l'ordre de 0,5 seconde, la fourche 2 est de section creuse, réalisée dans un matériau à la fois léger et rigide, par exemple en acier galvanisé et est en deux parties 2a, 2b maintenant la lisse 1 par serrage entre deux demi coquilles 4a, 4b. Cette disposition particulière permet d'une part une facilité de montage et de démontage de la lisse et, d'autre part une fixation aisée de la fourche sur l'arbre d'entraînement 5. De même pour limiter la masse de la lisse et pouvoir atteindre une vitesse de montée ou de descente de la lisse de 0,5 seconde, la lisse 1 est en matériau léger et rigide, notamment à base d'un alliage d'aluminium et son épaisseur est comprise entre 1 mm et 1,5 mm, en particulier de l'ordre de 1,2 mm. Cette diminution de la masse de la lisse a également pour effet de limiter l'amortissement de la lisse en fin de mouvement. L'amortissement de la lisse à la descente est, quant à lui, renforcé en outre par un moyen de limitation du débit d'air comprimé, destiné à réguler le mouvement de descente de la lisse 1. Dans la réalisation préférée de l'invention représentée à la figure 1, les moyens moteurs 8 pneumatiques de l'arbre d'entraînement 5 de la lisse 1 comprennent deux vérins 8 linéaires, à double effet et double amortissement en fin de course. Ce type de vérin présente un excellent compromis prix/poids/puissance/fiabilité, une forte poussée disponible dès la mise en pression et un amortissement efficace. Ces deux vérins 8 sont munis à chacune de leur extrémité d'un embout à rotule 9, 10, de manière à permettre un fonctionnement à jeu réduit, un rattrapage des alignements et un fonctionnement silencieux. Comme indiqué ci-dessus, les deux vérins 8 sont montés en bascule sur le palonnier 6 solidaire de l'arbre d'entraînement 5 de la lisse 1 au moyen des moyeux 7 autoserrants ou expansibles. Ce dispositif en bascule permet une utilisation des vérins avec un angle d'attaque optimal au cours de la course des pistons (variation sinusoïdale du couple moteur). A cet effet, les deux vérins 8 sont fixés par leurs embouts à rotule 9, 10, d'une part à un support intérieur 22, du bâti 3, d'autre part à chacune des extrémités du palonnier 6. De manière à pouvoir contrôler le mouvement des moyens moteur 8, le dispositif d'actionnement conforme à l'invention comprend en outre des moyens de contrôle. A cet effet, les vérins pneumatiques 8 sont équipés d'un piston magnétique, leur détection étant assurée par des moyens de régulation 11,12, 13 qui comprennent notamment des moyens magnétique de détection 11 de la position des pistons magnétiques. Ces moyens magnétiques de détection 11 sont montés sur les corps 14 des vérins 8 et sont au nombre de quatre, deux ont pour fonction de détecter les pistons en fin de course, et deux de les détecter en position intermédiaire. Les moyens de régulation 11, 12, 13 comprennent également un moyen distributeur de pression 13 asservi électriquement, permettant d'établir la pression dans l'une et/ou l'autre des chambres de vérins 8 en cours de mouvement et en fonction d'une séquence de régulation prédéterminée. Comme exemple de moyens distributeurs de pression, on peut citer à titre non limitatif une électrovanne 5/3 centre ouvert d'un diamètre de passage de 8 mm. Ce moyen distributeur de pression 13 est commandé par les moyens de régulation 11, 12, qui comprennent un module de commande électronique 12, lequel comprend en outre des moyens de stockage des réglages du dispositif d'actionnement conformes à l'invention. Ces moyens de stockage des réglages peuvent être, par exemple, sous la forme d'une mémoire morte programmable électriquement (EPROM) ou tout moyen équivalent. On comprend ainsi de tout ce qui précède que les moyens de régulation 11, 12, 13 permettent un temps de réponse très court du dispositif conforme à l'invention, une stabilité des réglages puisque ceux-ci sont programmés, une régulation spécifique à la montée et à la descente de la lisse 1, et la possibilité de modifier les réglages par remplacement des moyens de stockage des réglages du dispositif conforme à l'invention. S'agissant de la sécurité d'un tel dispositif conforme à l'invention, le verrouillage de la lisse 1 dans les deux positions d'arrêt est assuré par des moyens de maintien de la pression dans les chambres des vérins 8 après le mouvement, ces moyens étant commandés par le module de commande électronique 12. Ce maintien de la pression est garanti en cas de coupure d'alimentation ou de pression par un réservoir auxiliaire d'air comprimé, disposé à l'intérieur du bâti 3 du dispositif conforme à l'invention, et muni d'un clapet anti-retour et d'une batterie 15. Il s'ensuit l'impossibilité de manoeuvrer la lisse 1 à la main si la barrière est en fonction et l'élimination du risque de la descente intempestive de la lisse en cas de coupure de courant ou de pression. La capacité du réservoir auxiliaire d'air comprimé est d'environ 2 litres et l'autonomie de la batterie 15, de l'ordre de 1 heure. Ces caractéristiques du dispositif conforme à l'invention permettent à ce dernier d'avoir une autonomie de quelques manoeuvres pour permettre le passage des véhicules en attente devant la fermeture de la voie d'autoroute en cas de panne de courant ou de pression, et permettent un maintien du verrouillage en position d'arrêt, en cas de panne ponctuelle. Pour atténuer les dégâts, à la fois sur le véhicule et sur le dispositif conforme à l'invention, occasionnés par un choc violent d'un véhicule sur la barrière du dispositif de l'invention, ce dernier comprend des moyens de fixation 19 au sol, mobiles, permettant le pivotement de l'ensemble du dispositif conforme à l'invention en cas de choc. Cette fixation au sol est réalisée par pincement du fond 20 du bâti 3 au moyen de brides 19 en appui sur la périphérie d'une découpe circulaire du fond 20 du bâti 3. Bien entendu la présente invention ne se limite nullement au mode de réalisation choisi et représenté, mais englobe bien au contraire, toutes variantes à la portée de l'homme du métier. Ainsi par exemple, l'homme du métier pourra envisager de remplacer les vérins par tout moyen moteur à sa portée. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionnement, entre deux positions d'arrêt, de la lisse (1) d'une barrière destinée notamment à équiper les péages d'autoroute, du type comprenant une fourche (2) destinée à recevoir la lisse (1) ; un bâti (3) comprenant un arbre d'entraînement (5) assurant au moins en partie la liaison entre la lisse (1) et des moyens moteurs (8) pneumatiques, et des moyens de régulation (11, 12, 13) des moyens moteurs (8), caractérisé en ce que les moyens moteurs (8) sont montés en bascule sur un palonnier (6) solidaire de l'arbre d'entraînement (5). 2. Dispositif d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de contrôle du mouvement des moyens moteurs (8). 3. Dispositif d'actionnement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de limitation du débit d'air comprimé, destiné à réguler le mouvement de descente de la lisse (1). 4. Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens moteurs (8) pneumatiques de l'arbre d'entraînement (5) de la lisse (1) comprennent deux vérins (8) linéaires à double effet et double amortissement en fin de course. 5. Dispositif d'actionnement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux vérins (8) sont munis à chacune de leur extrémité d'un embout à rotule (9, 10) de manière à permettre un fonctionnement à jeu réduit, un rattrapage de désalignement et un fonctionnement silencieux. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les vérins (8) comprennent un piston magnétique. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de régulation (11, 12, 13) comprennent des moyens magnétiques de détection (11) de la position des pistons, montés sur le corps (14) des vérins (8). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens magnétiques de détection (11) sont au nombre de 4, respectivement deux de fins de course et deux de positions intermédiaires. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de régulation (11, 12, 13) comprennent un moyen distributeur de pression (13), asservi électriquement, permettant d'établir la pression dans l'une et/ou l'autre des chambres de vérins (8) en cours de mouvement et en fonction d'une séquence de régulation prédéterminée. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de régulation (11, 12, 13) comprennent un module de commande électronique (12) commandant le moyen distributeur de pression (13). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le module de commande électronique (12) comprend en outre des moyens de stockage des réglages du dispositif. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de maintien de la pression dans les chambres de vérins (8) après le mouvement, lesdits moyens assurant le verrouillage de la lisse (1) dans les deux positions d'arrêt, lesdits moyens étant commandés par ce module de commande électronique (12). 13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fourche (2) est en deux parties (2a, 2b) maintenant la lisse (1) par serrage entre deux demicoquilles (4a, 4b). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la fourche (2) est de section creuse. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la fourche (2) est entraînée par l'arbre d'entraînement (5) de la lisse au moyen de moyeux (7) autoserrants ou expansibles. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la lisse (1) est en matériau léger et rigide, notamment à base d'alliage d'aluminium. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réservoir auxiliaire d'air comprimé et une batterie (15) autorisant une petite autonomie en cas de coupure temporaire d'alimentation électrique et/ou pneumatique. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation (19) au sol, mobiles, par pincement du fond (20) du bâti (3). 19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent des brides (19) en appui sur la périphérie d'une découpe circulaire (21) du fond (20) du bâti (3).