Brevet FR2796970A1 — publié le 20010202

La présente invention concerne un répartiteur de trafic pour guider le trafic routier des voies de circulation d'une autoroute et les gares d'un poste de péage, compre nant - des éléments de balisage portés par un câble pour matéria liser une ligne de balisage installée entre un premier point à l'extrémité du séparateur de voies, fixe et un se cond point constitué par l'un des points d'accrochage du répartiteur au niveau des quais de la gare de péage, ce point étant choisi en fonction de la répartition de trafic à réaliser, - le câble étant relié au premier point, à un treuil pour ab sorber la différence de longueur de câble entre les diffé rents seconds points d'accrochage et permettre la mise en tension du câble. De tels répartiteurs de trafic sont notamment, mais non exclusivement, utilisés pour fermer l'intervalle qui subsiste en général sur les autoroutes entre l'extrémité du séparateur central entre les voies de circulation dans les deux directions et les postes de péage d'une gare de péage à plusieurs postes. Cet intervalle d'une longueur en moyenne de l'ordre de 100 à 300 mètres, est en général fermé par un ré partiteur de voies qui matérialise une ligne de balisage. Suivant l'importance du trafic dans un sens ou dans l'autre à travers le poste de péage, on attribuera un nombre plus ou moins important de gares de péage à l'entrée ou à la sortie. La ligne de balisage sépare les gares de péage affectées à l'un et l'autre sens de circulation. Cette ligne de balisage est prévue de chaque côté du poste de péage. Une solution ancienne consistait à utiliser des séparateurs de voies, c'est-à-dire des éléments prismatiques, reliés les uns aux autres par des organes d'articulation. Mais ces éléments doivent en général être lestés pour ne pas être déplacés par le vent. De plus, leur manipulation n'est pas simple puisqu'ils sont non seulement lourds mais aussi encombrants. Ils ne permettent pas d'absorber la différence de longueur de la ligne de balisage entre la position de la ligne la plus courte et la plus longue. Deux systèmes ont été développés pour faciliter les opérations de déplacement de la ligne de balisage. L'une des solutions consiste à réaliser un répar titeur de voies formé d'un câble portant des éléments de ba lisage en tronc de cône, d'axe vertical, reposant sur la chaussée par leur rang de base. La première extrémité du câble, du côté du sépa rateur de voies, fixe, est portée par un treuil et l'autre extrémité qui s'accroche à l'un des points d'accrochage des gares de péage, est mobile. Pour modifier la ligne de balisage, on détend le câble, on le décroche de la gare concernée et on le tire vers l'autre gare. Ce déplacement transversal peut nécessiter un allongement du câble au fur et à mesure que l'on s'écarte de l'axe de la chaussée et de l'axe du poste de péage. Cet al longement est autorisé par le dévidage du câble du treuil. Inversement, pour le mouvement de retour vers une position plus ou moins médiane, l'excédent de câble est re pris par le treuil. Cette différence de longueur peut être relative ment importante du fait du déplacement latéral de la seconde extrémité du câble qui peut correspondre à un déplacement transversal de plus ou moins 18 mètres pour un poste de péage ayant nettement plus de 10 gares, en admettant que le dépla cement de la ligne de balisage se fasse sur plus ou moins 5 gares par rapport à la ligne médiane. Dans l'intervalle des éléments de balisage, le câble porte d'autres éléments de balisage ne s'appuyant pas sur le sol, par exemple en forme de sphère de couleurs voyan tes. Pour permettre le déplacement tant longitudinal que transversal, ces éléments de balisage sont munis d'organes de roulement. Mais ces organes de roulement néces sairement de petites dimensions, deviennent vite inutilisa bles parce que grippés par la poussière, le sable et le sel. I1 existe également un autre répartiteur de tra fic constitué également par un câble relié à un treuil. Le câble porte des cylindres enfilés sur le câble suivant leur axe. Ce répartiteur peut, certes, rouler transversale ment puisque cette direction correspond à la position de rou lement des cylindres mais l'allongement ou le retrait dans la direction longitudinale du câble sont particulièrement diffi ciles puisque les éléments de balisage frottent sur la chaus sée pendant ce mouvement longitudinal. La difficulté de déplacer le répartiteur dans la direction longitudinale peut être telle qu'il est souvent né cessaire d'utiliser un contre-treuil à la seconde extrémité pour tirer sur le répartiteur et l'accrocher au point d'accrochage choisi. Dans ces conditions, l'utilisation de ce réparti teur de voies n'est pas aisée, malgré son apparente facilité d'utilisation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de développer un répartiteur de trafic dont la mise en place entre les différents points d'accrochage suivant le tracé choisi pour la ligne de bali sage, soit aussi simple et aisé que possible, sans nécessiter de moyens accessoires. A cet effet, l'invention concerne un répartiteur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que chaque élé ment de balisage comprend A) un organe de liaison monté sur le câble et portant un or gane de roulement longitudinal et un organe de roulement transversal, B) l'organe de roulement longitudinal étant composé de deux surfaces de roulement périphériques, jumelées, tournant autour d'un axe perpendiculaire à la direction de dépla cement longitudinale définie par le câble, de part et d'autre d'un plan passant par le câble, C) l'organe de roulement transversal ayant une surface de roulement périphérique tournant autour de l'axe défini par le câble, et les surfaces de roulement longitudinal et transversal ap partiennent à une même enveloppe sphérique centrée au point d'intersection de l'axe défini par le câble et de l'axe de rotation de l'organe de roulement longitudinal. Ainsi, ce répartiteur de voies dont les éléments de balisage peuvent rouler dans deux directions perpendicu laires, la direction longitudinale et la direction transver sale, se déplace très facilement entre les différentes positions des lignes de balisage tout en permettant l'allongement du répartiteur (par dévidage par le treuil) suivant la longueur nécessaire pour la ligne de balisage choisie. Malgré la longueur relativement importante du ré partiteur, le passage d'une position de la ligne de balisage à l'autre, se fait facilement à la main. La mise en tension de la ligne de balisage pour lui donner un tracé aussi droit que possible entre ces deux points d'extrémité, ne nécessite que des efforts de traction relativement faibles. Comme le roulement transversal peut représenter une vingtaine de rotations entre les positions extrêmes et suivant la largeur du poste de péage, il est important que le répartiteur comporte au moins un, et de préférence plusieurs moyens de découplage de torsion du câble. Ce moyen de décou- plage est constitué par une liaison libre en rotation suivant l'axe longitudinal du câble, évitant de transmettre la rota tion de l'élément de balisage ou d'un groupe d'éléments de balisage à la partie amont ou à la partie aval du câble du répartiteur de voies. De tels moyens de découplage de torsion sont pré vus de préférence du côté du répartiteur correspondant au poste de péage puisque le trajet transversal effectué par le répartiteur est le plus important à cet endroit. Selon une caractéristique intéressante, chaque élément de balisage est formé de deux moitiés parfaitement symétriques qui peuvent être réalisées avantageusement en ma tière plastique, par exemple par rotomoulage. Cela aboutit à des éléments légers, qui se montent facilement sur l'axe du moyeu. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les organes ou parties de l'organe de roulement longitudinaux et les organes ou parties de l'organe de roulement transver saux sont combinés deux à deux pour former une demi-sphère. Chacune des demi-sphères peut porter des nervures de roule ment, circulaires, situées dans des plans parallèles au plan diamétral, de façon à constituer une surface de roulement préférentielle des organes de roulement longitudinaux. Ces nervures ne gênent pratiquement pas le roule ment transversal. De façon avantageuse, le moyeu est constitué par un roulement à billes, un roulement à galets ou un roulement à aiguilles. Ces roulement sont de préférence fermés et graissés à vie, pour les rendre insensibles aux poussières ou sable. De façon avantageuse, si les organes de roulement longitudinaux sont intégrés aux organes de roulement trans versaux dans une demi-sphère commune, ces organes de roule ment longitudinaux sont formés par un voile relié à la surface de roulement périphérique et délimitent une chambre logeant le moyeu, les surfaces de roulement périphérique des deux parties de l'organe de roulement longitudinal laissant subsister un intervalle de part et d'autre du plan diamétral, et qui correspond globalement au diamètre du câble, de façon que quelle que soit la position de rotation longitudinale, le câble puisse passer dans l'intervalle des deux parties des organes de roulement. De façon avantageuse, l'organe de liaison comporte un passage longitudinal, venant librement sur le câ ble entre deux butées portées par le câble et ayant deux de mi-axes, coaxiaux, recevant, de manière libre en rotation, les surfaces de roulement périphériques jumelées, et portant solidairement, au-delà des surfaces de roulement périphérique jumelées, deux demi-disques circulaires formant la surface de roulement périphérique dont l'axe est défini par le câble. Cet organe de liaison est de préférence constitué de deux moitiés définissant le passage et s'assemblant sur le câble. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les quels - la figure 1 est une vue schématique du site d'installation d'un répartiteur de trafic, - la figure 2 est un schéma en perspective d'une partie de répartiteur de trafic avec deux éléments de bali sage portés par le câble, - les figures 3 et 4 sont des coupes diamétrales dans deux plans perpendiculaires, d'un mode de réalisation particulier d'un élément de balisage de répartiteur de trafic selon l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation d'un élément de balisage, - la figure 6 est une vue en coupe axiale de l'élément de balisage de la figure 5 selon un plan perpendi culaire à l'axe du câble. Selon la figure 1, un répartiteur de trafic pour guider le trafic routier entre les voies de circulation d'une autoroute et les gares d'un poste de péage est représenté dans son site. Cette figure montre l'extrémité d'un séparateur de voies SV séparant les groupes de voies de circulation dans deux sens de l'autoroute et les gares de péages G1, G2, G3, G4, G5 entre lesquelles le trafic passe dans le sens TD ou le sens opposé TR1, TR2, TR3. Suivant l'importance du trafic, on attribue un nombre différent de gares de péage Gl, G2, G3, G4, G5 à un sens de circulation ou à l'autre. Pour matériali ser la ligne de balisage Ll, L2, L3, L4, L5 entre les deux ensembles de voies de circulation, entre le séparateur de voies SV et une gare de péage G2, on installe le long de cette ligne de balisage, par exemple la ligne L2, un réparti teur de trafic formé d'un câble 1 et d'éléments de balisage 2. Ce répartiteur est accroché par une première extrémité El à un treuil T1 et à sa seconde extrémité E2, à un point d'accrochage d'une gare de péage. Le treuil Tl permet d'exercer une certaine ten sion sur le câble 1 et lui donner un tracé aussi droit que possible. En général, il prend une forme de chaînette plus ou moins aplatie. La distance entre les extrémités E1, E2 est la plus courte pour le répartiteur occupant la position médiane. Dès que l'on s'écarte de cette position médiane, il faut que le répartiteur absorbe l'augmentation de longueur de la ligne de balisage. De manière très schématique, la ligne de balisage correspond à l'hypoténuse d'un triangle rectangle dont un sommet est la première extrémité E1 du répartiteur (treuil Tl) ; la seconde extrémité E2 correspond au point d'accrochage de la ligne de balisage et la troisième extrémi té non représentée est en fait le sommet de ce triangle rec tangle. Ce sommet se situe en général au milieu puisque la répartition des gares de péage est perpendiculaire à l'axe de la chaussée, les gares les plus éloignées du milieu du poste de péage. Pour modifier la répartition de l'attribution des gares Gl-G5 et matérialiser cette nouvelle répartition, il faut déplacer la seconde extrémité E2 du répartiteur de voies. Pour cela, on commande un léger relâchement du treuil T1 pour pouvoir conduire, par rotation autour du centre cons titué par le premier point d'accrochage E1, le répartiteur vers l'extérieur ou l'intérieur, dans la nouvelle position sur la ligne de balisage correspondante. A titre d'exemple, on peut envisager de passer de la ligne de balisage L2 à la ligne de balisage L5. Comme cette ligne L5 est angulairement assez éloignée de la ligne L2, dans le sens extérieur, cela nécessite l'allongement du câble. Cet allongement du câble est fourni par le treuil T1 ; en pratique, il correspond au maximum à une vingtaine de mètres. Sur cette longueur dévidée du treuil, le câble ne porte pas d'élément de balisage du cô té du treuil. Des éléments de balisage 2 qui prennent appui sur la chaussée peuvent être complétés par des éléments de bali sage intermédiaires 3 de dimensions plus petites, par exemple des sphères, qui rendent visible l'intervalle entre les élé ments de balisage 2. La figure 2 montre un tronçon de répartiteur de trafic avec le câble 1 avec deux éléments de balisage 2 pre nant appui sur la chaussée et dans l'intervalle de ces deux éléments, deux éléments de balisage intermédiaires 3. Cette figure montre le sens de rotation C autour de l'axe constitué par le câble ou les tronçons de câble lors du mouvement de roulement transversal T et le sens de déplacement longitudi nal L matérialisé par la double flèche, et qui correspond à l'allongement ou à la rétraction du répartiteur dans la di rection du câble. Les figures 3, 4 montrent schématiquement un pre mier mode de réalisation d'un élément de balisage et les fi gures 5, 6 montrent un second mode de réalisation d'un élément de balisage. Selon les figures 3, 4, le répartiteur de trafic comporte des éléments de balisage placés entre des tronçons 110, 120 formant le câble 1. Ces tronçons définissent l'axe de traction, de déplacement longitudinal XX, axe autour du quel tourne l'élément de balisage 2 pour le mouvement trans versal (double flèche T), le mouvement longitudinal étant défini par la double flèche L suivant l'axe XX fixe dans le dessin mais en réalité pivotant autour de l'extrémité El comme le montre la figure 1. L'élément de balisage 2 se compose d'un organe de liaison 4 monté sur le câble 1 ou plus exactement relié aux extrémités 111, 121 des tronçons de câble 110, 120 par des attaches 41, 42. L'organe de liaison 4 comprend également un moyeu 43 portant les attaches 41, 42 dans des positions dia métralement opposées. Ce moyeu 43 est équipé d'un roulement à billes 44 portant un axe transversal 45 perpendiculaire à l'axe XX défini par le câble 1. Cet axe transversal 45, cons titué d'une ou de deux parties, porte un organe de roulement formé de deux parties 21, 22. Ces parties 21, 22 définissent chacune une surface périphérique de roulement longitudinal 21L, 22L et une surface périphérique de roulement transversal 21T, 22T. Ces dernières surfaces 21T, 22T se combinent dans un plan perpendiculaire à l'axe XX pour former une surface de roulement transversal, complète, chacune des deux parties 21, 22 ne comportant qu'un demi-tour de cette surface de roule ment périphérique 21T, 22T. Les surfaces périphériques de roulement longitu dinal 21L, 22L tournent autour de l'axe 45 perpendiculaire à l'axe XX du câble 1, alors que les surfaces de roulement transversal 21T, 22T sont utilisées pour une rotation de l'élément de balisage 2 autour de l'axe XX défini par le câ ble. Les surfaces de roulement 21L, 22L sont jume lées ; elles sont situées de part et d'autre d'un plan diamé tral passant par l'axe XX et perpendiculaire au plan de la figure 3. Ces surfaces de roulement 21L, 22L appartiennent à la même surface sphérique que les éléments de surface de rou lement transversal 21T, 22T. L'expression surface sphéri que est à prendre dans un sens très général allant d'une sphère usuelle à une surface assimilable à une sphère et qui serait formée de facettes ou de surfaces de révolution, l'ensemble s'inscrivant dans une sphère ou étant assimilable pour la forme générale à la forme d'une sphère. La surface de forme extérieure hémisphérique de chaque partie 21, 22 se poursuit au niveau du plan diamétral ou plan de symétrie par un voile 23, 24, fermant chacune des parties 21, 22 et logeant l'organe de liaison 4 pour sa par tie constituée par le roulement à billes. Les bords exté rieurs des parties 21, 22 de cet organe de roulement à la fois longitudinal et transversal laissent entre elles la place pour le passage du câble. Les deux parties 21, 22 sont des pièces de révo lution d'axe 45, fermées qui peuvent être avantageusement réalisées en matière plastique par rotomoulage. Selon les figures 3 et 4, les extrémités 111, 121 sont fixées aux attaches 41, 42 de l'organe de liaison 4 par des têtes autorisant une rotation des tronçons 110, 120 au- tour de l'axe XX. Cette liaison constitue un moyen de décou- plage de la torsion du câble, permettant à l'élément de bali sage 2 de tourner autour de l'axe XX (pour un mouvement de roulement dans la direction transversale T) sans que cette rotation ne soit induite dans le câble 1 ou ses tronçons 110, 120. Au contraire, si les tronçons de câble sont re liés solidairement aux attaches, on peut prévoir un organe de découplage de torsion installé sur le câble à l'extérieur de l'élément de balisage 2. Enfin, la surface extérieure des parties 21, 22 est munie de nervures 25, 26 situées dans un plan chaque fois parallèle au plan diamétral et constituant des nervures de roulement pour la direction longitudinale. Dans ce mode de réalisation, le moyeu est consti tué par un roulement à billes. Celui-ci pourrait également être un roulement à galets ou à aiguilles ou encore un palier lisse. Selon les figures 5, 6, le second mode de réali sation d'un élément de balisage 2A d'un répartiteur de trafic se compose d'un organe de liaison 4A formé de deux demi- coquilles 41A, 42A définissant un passage pour coiffer le câ ble 1A, qui n'est plus subdivisé en tronçons. Le câble 1A porte des butées 61A, 62A, par exemple en forme de colliers, serrés sur le câble 1 pour être fixes par rapport à celui-ci. Entre ces butées 61A, 62A, on installe les demi-coquilles de l'organe de liaison et on les assemble pour qu'elles entou rent le câble 1 en restant libres en rotation par rapport au câble. L'organe de liaison 4A comporte également deux éléments d'axe 43A, 44A portant chacun une partie 71A, 72A constituée sensiblement par un demi-disque circulaire et for mant l'organe de roulement transversal 7A avec leur surface périphérique 21AT, 22AT. Cet organe de roulement transversal 7A est coupé selon la figure 5, par un plan passant par l'axe XX du câble alors qu'à la figure 6 la coupe se fait suivant un plan perpendiculaire à l'axe XX du câble. L'organe de roulement longitudinal 2A est formé de deux parties 21A, 22A montées libres en rotation sur les demi-axes 43A, 44A. Les parties 21A, 22A ont chacune une sur face périphérique de roulement longitudinal 21AL, 22AL ; el les sont situées de part et d'autre du plan de câble 1A. La figure 6 montre la forme des deux parties 71A, 72A de l'organe de roulement transversal 7A définissant la surface de roulement périphérique complétée dans cette direc tion par une zone des deux surfaces périphériques jumelées de l'organe de roulement longitudinal. Les figures 5 et 6 mon trent que les surfaces de roulement longitudinal jumelées et les surfaces périphériques de roulement transversal s'inscrivent dans une même enveloppe sphérique ou assimilable à une enveloppe sphérique. Il est à remarquer que l'organe de roulement transversal 7A tourne uniquement dans un plan per pendiculaire à l'axe XX alors que les parties de l'organe de roulement longitudinal tournent autour des demi-axes perpen diculaires à l'axe XX. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Répartiteur de trafic pour guider le trafic routier des voies de circulation d'une autoroute dans les gares d'un poste de péage, comprenant - des éléments de balisage portés par un câble pour matéria liser une ligne de balisage installée entre un premier point à l'extrémité du séparateur de voies, fixe et un se cond point constitué par l'un des points d'accrochage du répartiteur au niveau des quais de la gare de péage, ce point étant choisi en fonction de la répartition de trafic à réaliser, - le câble étant relié au premier point, à un treuil pour ab sorber la différence de longueur de câble entre les diffé rents seconds points d'accrochage et permettre la mise en tension du câble, caractérisé en ce que chaque élément de balisage (2) comprend A) un organe de liaison (4, 4A) monté sur le câble et portant un organe de roulement longitudinal (2, 2A) et un organe de roulement transversal (7A), B) l'organe de roulement longitudinal (2, 2A) étant composé de deux surfaces de roulement périphériques (21L, 22L, 21AL, 22AL), jumelées, tournant autour d'un axe (45, 43A, 44A) perpendiculaire à la direction de déplacement longi tudinal, définie par le câble (1, 1A, XX), de part et d'autre d'un plan passant par le câble (1, 1A), C) l'organe de roulement transversal (7A) ayant une surface de roulement périphérique (21T, 22T, 21AT, 22AT) tournant autour de l'axe (XX) défini par le câble (1, 1A), et les surfaces de roulement longitudinal et transversal ap partiennent à une même enveloppe sphérique centrée au point d'intersection de l'axe (XX) défini par le câble et de l'axe de rotation (45, 43A, 44A) de l'organe de roulement longitu dinal (2, 2A). 2 ) Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de liaison (4) est formé par un axe (45) portant un moyeu (43) muni de deux organes d'accrochage (41, 42) diamé tralement opposés pour recevoir chacun une extrémité (111, 121) de câble (1, 110, 120) et chacune des surfaces de roule ment périphérique, jumelées, (21L, 22L) est combinée à une partie de la surface de roulement périphérique (21T, 22T) de l'organe de roulement transversal pour former sensiblement une demi-sphère (21, 22), les deux demi-sphères (21, 22) étant montées à rotation sur l'organe de liaison (4), autour d'un axe perpendiculaire à l'axe (XX) défini par le câble (1). 3 ) Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé par au moins un moyen de découplage de la torsion du câble. 4 ) Répartiteur selon la revendications 2, caractérisé en ce que le moyen de découplage de torsion du câble est intégré à l'un des organes d'accrochage (41, 42) du câble au moyeu (43). 5 ) Répartiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux demi-sphères (21, 22) portent chacune des nervures de roulement (25, 26), circulaires, situées dans des plans parallèles au plan de symétrie des demi-sphères. 6 ) Répartiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyeu (43) est un roulement à billes, un roulement à ga lets ou un roulement à aiguilles ou un palier lisse. 7 ) Répartiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le voile (23, 24) de l'organe de roulement longitudinal forme une chambre contournant le moyeu (43) et les surfaces de rou lement périphériques (216, 226) sont séparées d'une distance légèrement supérieure au diamètre du câble (1). 8 ) Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de liaison (4A) est constitué par un passage longi tudinal, venant librement sur le câble (1A) entre deux butées (61A, 62A) portées par le câble et ayant deux demi-axes (43A, 44A), coaxiaux, recevant, de manière libre en rotation, les surfaces de roulement périphériques jumelées (21A, 22A, 21AL, 22AL), et portant solidairement, au-delà des surfaces de rou lement périphérique jumelées, deux demi-disques circulaires (71A, 72A) formant la surface de roulement périphérique (21AT, 22AT) tournant autour de l'axe (XX) défini par le câ ble (1A). 9 ) Répartiteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de liaison (4A) est constitué de deux moitiés (41A, 42A) qui définissent le passage et s'assemblent sur le câble (1A). 10 ) Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de roulement longitudinal et de roulement trans versal sont des pièces réalisées en matière plastique par ro- tomoulage.