Brevet FR2757190A1 — publié le 19980619

L'invention se rapporte au domaine de l'implantation au sol de bornes, par exemple de bornes de voirie, pour interdire ou libérer l'accès à certains passages. Des bornes escamotables dans le sol ont déjà été décrites, par exemple dans la demande de brevet français publiée N" 2 710 354, notamment des bornes comportant un corps mobile apte à se déplacer dans un logement fixe spécifiquement adapté. Les bornes escamotables sont composées soit de pièces de chaudronnerie soudées entre elles, soit de pièces moulées individuellement, puis soudées, soit d'un châssis monobloc. En général, une borne de type escamotée est amenée depuis une position supérieure, située au-dessus du sol, vers une position inférieure, escamotée, par des moyens de commande en translation verticale. Ces moyens de commande peuvent être pneumatiques, électriques ou hydrauliques. Les corps de ces bornes escamotables sont dits mobiles en ce sens qu'il peuvent se déplacer entre cette position supérieure et cette position escamotée, ce déplacement étant classiquement contrôlé par des éléments de guidage sur lesquels est fixé le corps de la borne. Cependant, la fragilité des moyens de guidage entraîne l'instabilité de la borne dans sa position élevée. Pour pallier ces inconvénients, il a été proposé d'utiliser des étriers anti-vibration, comme ceux décrits dans le brevet FR 2710354 déjà cité, avec des coulisseaux qui présentent une certaine élasticité pour améliorer le guidage. Par ailleurs, la structure des bornes escamotables connues à ce jour ne permet pas de régler le problème lié à leur exposition permanente aux intempéries qui entraîne leur détérioration par l'introduction d'éléments indésirables tels que graviers, sables, poussières, etc., dans l'espace situé entre le corps et le logement de la borne. Ces éléments indésirables, sont appelés ci-après agents abrasifs. De plus, les problèmes de guidage évoqués plus haut qui sont liés à l'usure prématurée des moyens de guidage provoquée par l'intrusion des agents abrasifs, n'ont pas été résolus. La présente invention a pour but d'empêcher l'introduction de tout agent abrasif dans la partie interne de la borne afin de pallier les inconvénients précités et de réduire les coûts considérables induits par les changements des éléments usés, et par le renouvellement fréquent du revêtement externe, en particulier par application des couches de peinture nécessaire à leur entretien. Afin d'atteindre ce but, la présente invention propose le rejet des agents abrasifs, susceptibles de s'introduire dans le logement fixe du dispositif, par l'expulsion de l'air comprimé contenu dans un logement rendu étanche, lequel est dimensionné pour que cet air soit expulsé avec une pression suffisante pour chasser les agents abrasifs. Dans ces conditions, la borne escamotable est alors protégée contre ces agents abrasifs. Plus précisément, L'objet de l'invention est une borne escamotable protégée comportant un logement fixe s'étendant principalement le long d'un axe, logeant dans une extrémité supérieure une bague d'étanchéité présentant un trou intérieur, une plaque de propreté recouvrant la bague, un corps mobile se déplaçant dans le logement à l'aide de moyens de translation selon un axe de déplacement coïncidant avec l'axe longitudinal, un espace d'air étant défini entre ledit logement et le corps mobile caractérisé en ce que ledit logement présente une surface latérale fermée, et en ce que les dimensions, en coupe transversale par rapport à l'axe de déplacement, du corps mobile et de la bague sont ajustées pour que l'air disposé dans ledit espace soit comprimé lors de l'escamotage du corps mobile et pour qu'une expulsion adéquate de cet air soit provoquée entre la bague d'étanchéité et le corps mobile en mouvement. Selon une forme de réalisation, la partie supérieure du logement présente un élargissement pour accueillir la bague d'étanchéité. Par ailleurs, les bornes mobiles de l'art antérieur sont habituellement fabriquées par moulage et ne peuvent donc pas être dimensionnées avec précision, notamment lors de leur fabrication en série. En revanche, selon une caractéristique préférée, le logement sans ouverture de la borne de la présente invention peut être directement fabriqué à partir de fûts soudés, ce qui permet un dimensionnement avec une précision supérieure. En outre, les jeux mécaniques qui apparaissent lors de la mise en mouvement des bornes de l'art antérieur, du fait de l'utilisation de rails comme éléments de guidage, sont éliminés dans le cas de la présente invention qui permet de s'affranchir de la mise en oeuvre de rails de guidage. En effet, des moyens de guidage de la borne selon la présente invention peuvent être avantageusement constitués par des éléments en matériau thermoplastique autolubrifiant, disposés au niveau de la partie inférieure du corps mobile de la borne. Ces éléments collaborent avec la bague d'étanchéité, de préférence également en matériau thermoplastique, pour neutraliser les jeux mécaniques excessifs entre les parties fixe et mobile de la borne. Ces éléments sont préférentiellement structurés sous forme de taquets ou d'un joint torique. Ainsi, la délimitation particulière de l'espace entre le logement fixe et le corps mobile et les éléments de guidage selon l'invention élimine les jeux mécaniques. Les jeux dus à la dilatation thermique peuvent être minimisés par l'utilisation du matériau préféré cité ci-dessus. La stabilité de la borne en position élevée est alors optimisée, ce qui permet de réduire également le jeu de flèche dans la partie supérieure du corps mobile lorsque celui-ci est dans sa position supérieure, à l'extérieur du sol. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront et la présente invention sera mieux comprise à partir de la description suivante, accompagnée des figures annexées, toutes réalisées dans un plan de section verticale (sauf indication contraire) et qui représentent, respectivement: - la figure 1, un exemple de logement de borne selon l'invention et de coffrage en béton perdu pour délimiter l'emplacement au sol de la borne; - les figures 2a et 2b, un exemple de bague d'étanchéité de la borne selon l'invention; - les figures 3a et 3b, un exemple de plaque de propreté destinée à recouvrir la bague d'étanchéité, respectivement en coupe verticale et en vue de dessus; - la figure 4, un exemple de réalisation de borne selon l'invention; - les figures 5a et 5b, une coupe transversale V-V de la figure 4, schématisant deux exemples de moyens de guidage entre le corps mobile et le logement; - la figure 6, un exemple de moyen d'évacuation des fluides susceptibles d'être retenus dans le logement; - la figure 7, un exemple de point-fusible permettant le remplacement de la partie supérieure du corps de la borne selon l'invention, en cas de rupture. Les éléments identiques représentés sur différentes figures sont indiqués avec les mêmes signes de référence. La figure 1 illustre un coffrage en béton perdu 1 et le logement fixe 2 s'étendant le long d'un axe longitudinal X'X, selon un exemple non limitatif de réalisation de la borne de l'invention. Le coffrage délimite l'emplacement au sol S destiné à la borne et est préalablement dimensionné pour s'adapter à la forme du logement 2 qui est introduit dans ce coffrage. Dans l'exemple de réalisation, le logement 2 présente un axe de symétrie coïncidant avec l'axe X'X, le coffrage et le logement sont de section carrée, et la face interne du coffrage épouse la face externe du logement. De plus, un élargissement 2a est formé à l'extrémité supérieure du coffrage et du logement. Des graviers G sont introduits sous le coffrage pour favoriser le drainage. Le logement 2 de la borne escamotable est un fût guide fermé, c'est-à-dire sans ouverture sur sa surface latérale 2b. II est fabriqué dans un matériau permettant d'obtenir une grande précision dans les dimensions des pièces réalisées, en particulier lors de fabrications en grande série, comme par exemple le mécano soudé . Dans l'exemple de réalisation, la section carrée du fût guide a un côté de longueur comprise entre 140 mm f 0,1 mm L'élargissement 2a du fût est destiné à recevoir une bague d'étanchéité 3 représentée sur les figures 2a et 2b, cette bague contribuant à rendre le fût étanche. Les figures 2a et 2b montrent, en coupe verticale et en vue de dessus, un exemple de bague d'étanchéité 3 qui constitue l'élément de jonction étanche entre le logement fixe et le corps mobile de la borne. Dans l'exemple de réalisation, cette bague est fabriquée par tournage dans un matériau thermoplastique autolubrifiant, plus précisément elle est constituée par des ronds d'ertalon(E) vissés pour s'insérer dans l'élargissement du logement de la borne. L'utilisation d'un matériau thermoplastique autolubrifiant pour effectuer la jonction des éléments de la borne garantit un meilleur pouvoir glissant, donc un meilleur fonctionnement, que l'utilisation d'autres lubrifiants habituels, comme les graisses ou des huiles. Les rebords 4a de la partie supérieure 4 externe de ladite bague 3 sont découpés en biseau, pour faciliter le glissement des agent abrasifs, afin d'éviter leur accumulation sur la partie supérieure 4 de la bague. La bague présente un trou intérieur T de diamètre égal à 129 mm dans l'exemple de réalisation, avec une tolérance inférieure à 0.5 mm. Les figures 3a et 3b montrent une plaque de propreté 5 présentant un trou intérieur D de dimensions égales à 250 mm x 250 mm et percée à ses quatre coins 5a à 5d, afin d'être fixée sur le fût guide. Le trou intérieur de la plaque est dimensionné pour recouvrir partiellement la partie supérieure de la bague afin lui apporter une protection supplémentaire. Cette plaque sert également à immobiliser la bague dans l'élargissement de l'extrémité supérieure du logement de la borne. La figure 4 illustre, de manière schématisée, un exemple de réalisation de la borne objet de la présente invention, telle qu'obtenue après montage de ses différents éléments constitutifs. Outre le logement 2 disposé dans son coffrage 1, la bague d'étanchéité 3 et la plaque de propreté 5, la borne comporte essentiellement un corps mobile cylindrique 6, fabriqué à partir de tube serrurerie cylindrique de 127 mm de diamètre transversal, avec une tolérance de 0,1 mm. Le corps mobile est actionné, dans l'exemple de réalisation illustré, par un vérin pneumatique V muni d'un piston P et fixé au corps mobile par une plaque de fixation F. Afin de ne pas charger inutilement la figure, les moyens de commande du vérin ne sont pas représentés. Le corps mobile 6 traverse la bague d'étanchéité 3 disposée dans l'élargissement 2a de l'extrémité supérieure du logement 2. Le rapport entre le diamètre externe transversal du corps mobile 6 et le diamètre du trou interne T de la bague 3 est déterminé pour provoquer une expulsion adéquate de l'air comprimé, contenu dans l'espace défini entre le corps mobile et son logement, et déplacé par le mouvement descendant du corps mobile lors de l'actionnement de la borne L'expulsion adéquate est celle qui est induite par une force suffisante pour chasser les agents abrasifs indésirables situés dans ledit espace ou à proximité de celui-ci (par exemple sur les rebords de la bague), sans toutefois dépasser l'intensité à partir de laquelle elle pourrait être dangereuse pour l'environnement, du fait de la projection violente des agents abrasifs hors de la borne. Dans l'exemple de réalisation illustré, la différence de diamètre entre le corps mobile et la bague d'étanchéité est de 2 mm moins l'épaisseur des revêtements, soit 0,75 mm de largeur de couronne circulaire. L'homme du métier pourra aisément en déduire ou ajuster les rapports de dimensions adaptés à l'obtention d'un effet d'expulsion adéquat, entre la bague et le corps mobile pour d'autres dimensions de borne. Le corps mobile 6, destiné à coulisser à l'intérieur du logement 2 est muni dans sa partie inférieure d'éléments de guidage 7 fabriqués en matériau thermoplastique autolubrifiant. La partie inférieure du corps mobile est définie comme étant la partie du corps qui reste sous le niveau du sol lorsque le corps mobile est en position élevée. Ces moyens de guidage 7, pour assister le déplacement à l'intérieur du logement fixe 2, sont constitués par des éléments cornières en nombre variable, par exemple deux ou quatre, fixés sur la partie externe de la partie inférieure du corps mobile 6, par exemple par soudage. Dans d'autres exemples de réalisation, illustrés aux figures 5a et 5b selon la coupe transversale V-V de la figure 4, lesdits moyens de guidage du corps 6 dans son logement 2 peuvent être constitués par des taquets pseudosphériques 7a (figure 5a) ou par un joint circulaire 7b (figure 5b), par exemple torique. Ces moyens de guidage sont fixés sur la partie externe de la partie inférieure du tube serrurerie par tout moyen connu, par exemple par collage, soudage, vissage,... Lors de l'escamotage de la borne, le glissement vertical du corps mobile 6 dans son logement 2 à travers la bague d'étanchéité, provoque la compression de l'air ambiant emprisonné. Cet air est alors expulsé vers I'extérieur au niveau de la bague lorsque le corps mobile 6 descend dans l'espace réduit disposé entre le logement et le corps mobile. La borne escamotable au sol de la présente invention peut être activée soit par un moteur électrique, soit par un vérin qui peut être électrique, hydraulique (à fluides gazeux ou liquides), ou pneumatique, ou bien encore par un moyen de transmission manuel. Lorsqu'un vérin pneumatique est utilisé, comme dans l'exemple de réalisation, il est généralement prévu une électrovanne (non représentée) afin de permettre la sortie de l'air comprimé. Dans le cadre de la présente invention, I'air comprimé par le vérin pneumatique est de préférence dirigé non plus vers l'atmosphère, mais vers l'intérieur de la borne, dans le logement rendu étanche, contribuant ainsi à expulser les agents abrasifs. Le corps mobile 6 descend alors plus lentement dans la réalisation à électrovanne, du fait de l'augmentation de la pression de l'air. Par ailleurs, lorsqu'une borne escamotable est soumise aux intempéries de la voie publique, ruissellement (eaux de pluie, arrosages, etc.), il existe un certain risque de rétention de liquide à l'intérieur du logement fixe. Afin de diminuer ce risque, un mode de réalisation particulier de la borne escamotable objet de la présente invention comporte avantageusement des moyens de drainage des fluides susceptibles d'être retenus. La figure 6 illustre un exemple de réalisation préférentiel dans lequel les moyens d'évacuation des fluides sont constitués par une ouverture tubulaire 8 disposée au fond du logement 2 et fermé par une vanne 9. D'autre moyens de drainage sont possibles (pompe,...). Selon l'exemple préféré, la vanne 9 est constituée dans cet exemple de réalisation par une balle 10 de densité inférieure à celle de l'eau, par exemple une balle de ping-pong. Cette balle 10 est enfermée dans un tube guide troué 11, limitant son déplacement lors des déplacements verticaux ascendants et descendants provoqués par l'apparition de tels fluides. Ce tube guide 11 est coiffé d'une goupille d'arrêt 12. La balle repose sur l'ouverture tubulaire 8 disposé sur le fond du logement 2 en absence de liquide, et est pressée contre cette ouverture par la poussée exercée lorsque le corps mobile descend, assurant alors l'étanchéité. Elle flotte et dégage l'ouverture dès que le niveau de liquide retenu augmente à l'intérieur du logement étanche 2. La goupille 12 permet d'éviter la sortie de la balle hors du tube guide 11, lors d'une remontée importante des liquides à l'intérieur du logement 2 (par exemple, en cas d'orage). Dans un autre exemple de réalisation illustré sur la figure 7, la partie mobile de la borne présente une prédécoupé 13 afin de provoquer une brisure nette du corps mobile en cas de choc. Cette prédécoupé constitue un point-fusible qui permet d'éviter de fausser le jeu entre le corps mobile 6, le logement 2 et la bague d'étanchéité 3. Le point-fusible 13 se trouve disposé sur le corps mobile 6 de sorte qu'il se situe au-dessus du niveau du sol S lorsque le corps mobile est en position supérieure, par exemple à quelques centimètres au dessus du niveau du sol. La plaque de fixation F du vérin reste en-dessous du niveau du sol lorsque le corps mobile est en position supérieure. Cet exemple de réalisation peut permettre de réduire les coûts d'entretien de la borne escamotable, en prévoyant des moyens de remplacement de la partie supérieure du corps mobile. Ces moyens peuvent être constitués par des moyens de vissage, d'encliquetage ou de tout autre moyen connu de l'homme du métier. En cas de choc ou de déformation seule la partie supérieure de la partie mobile est alors remplacée, les autres éléments actifs de la borne étant conservés. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. II est par exemple possible d'utiliser des logements de toute forme prismatique droite, par exemple de forme rectangulaire droite, et des corps mobiles de section carrée, rectangulaire ou plus généralement polygonale. II est également possible de réaliser toute forme d'élargissement adapté pour l'extrémité supérieure du logement afin d'améliorer la protection, le profil de la bague s'en déduisant de manière à épouser cette forme. Par ailleurs, I'élimination de l'usure de la borne selon la présente invention, par les agents abrasifs externes, permet l'application de traitements de surface protecteurs qui peuvent ainsi être avantageusement utilisés, tels que la galvanisation complétée par des techniques de thermolaquage par poudrage epoxy. Ces traitements contribuent à allonger la durée de vie de la borne et également à conserver intact son aspect extérieur. De ce fait, un entretien moindre est requis pour ce matériel urbain. RE V E N D I:C {X T I O MY S 1. Borne escamotable protégée comportant un logement fixe (2) s'étendant principalement le long d'un axe (X'X), logeant dans une extrémité supérieure (2a) une bague d'étanchéité (3) présentant un trou intérieur (T), une plaque de propreté (4) recouvrant la bague (3), un corps mobile (6) se déplaçant dans le logement à l'aide de moyens de translation (V) selon un axe de déplacement coïncidant avec l'axe longitudinal (X'X) un espace d'air étant défini entre ledit logement (2) et le corps mobile (6), caractérisé en ce que ledit logement (2) présente une surface latérale fermée (2b), et en ce que les dimensions, en coupe transversale par rapport à l'axe de déplacement (X'X), du corps mobile (6) et de la bague (3) sont ajustées pour que l'air disposé dans ledit espace soit comprimé lors de l'escamotage du corps mobile (6) et pour qu'une expulsion adéquate de cet air soit provoquée entre la bague d'étanchéité (3) et le corps mobile (6) en mouvement. 2. Borne escamotable selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure (2a) du logement (2) est élargie pour accueillir la bague d'étanchéité (3), en ce que cette bague (3) présente sur sa partie supérieure un profil biseauté (4a) pour faire glisser les agents abrasifs, et empêcher leur accumulation sur la partie supérieure (4) de la bague (3). 3. Borne escamotable selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le logement (2) est fabriqué en mécano soudé. 4. Borne escamotable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le corps mobile (6) est constitué d'un tube serrurerie. o. Borne escamotable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de guidage du corps mobile (6) à l'intérieur du logement fixe (2) sont constitués par des éléments (7) fabriqués en matériau thermoplastique autolubrifiant et fixés sur la partie inférieure du corps mobile (6). 6. Borne escamotable selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont constitués par des taquets pseudo sphériques (7a). 7. Borne escamotable selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont constitués par un joint circulaire (7b). 8. Borne escamotable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie inférieure du logement (6) comporte des moyens de drainage de fluides retenus dans l'espace situé entre le corps mobile (6) et le logement (2) constitués d'une ouverture tubulaire (8) et d'une vanne (9). 9. Borne escamotable selon la revendication 8 caractérisée en ce que la dite vanne (9) est constituée par une balle flottante (10) de densité inférieure à celle de l'eau, un tube de guidage troué (11) limitant son déplacement vertical et une goupille d'arrêt (12) empéchant la sortie de la balle lors des remontées importantes de fluide infiltrée dans la borne. 10. Borne escamotable selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un point fusible, permettant le remplacement partiel du corps mobile de la borne en cas de choc ou de déformation, constitué par une prédécoupe (13) sur le corps mobile (6), disposée au dessus du niveau du sol (S) lorsque ledit corps mobile (6) est en position supérieure.