Brevet FR2865246A1 — publié le 20050722

DESCRIPTION La présente invention concerne une technique d'accumulation d'énergie de type hydraulique pouvant être exploitée pour le fonctionnement d'actionneurs hydrauliques utilisés pour la motorisation d'ouverture, voire de fermeture de dispositifs d'accès tels que portails, portillons, barrières, portes, arceaux de protection de parking, bornes rétractables, signalisations et autres. La commande d'ouverture voire de fermeture de ces dispositifs d'accès pouvant se faire à distance ou de façon plus traditionnelle. La motorisation des dispositifs d'accès se fait traditionnellement à partir d'une alimentation électrique réseau ou accumulateur ce qui présente certains inconvénients: É Pour ce qui concerne l'alimentation en énergie électrique sur réseau public, de gros travaux en génie civil (terrassements, aménagements, poses et branchements de câbles électriques, bitumage et/ou bétonnage) sont à envisager dont l'importance sera fonction de l'éloignement plus ou moins important de la zone de branchement sur réseau, ce qui génère forcement des coûts élevés, des délais et temps d'intervention plutôt longs. Un coffret électrique assez volumineux et coûteux est à envisager. A noter qu'en cas de panne du réseau, le dispositif devient inopérant sauf si adjonction d'un accus électrique pour palier à la panne de réseau, mais dans ce cas, les coûts du système en sont aggravés. É Concernant l'alimentation en énergie électrique sur accumulateur (batterie), il y a lieu de prévoir une capacité suffisamment dimensionnée, car la consommation d'un moteur électrique est importante d'où un encombrement non négligeable. De toute façon, un tel accumulateur a, dans ces conditions d'utilisation une autonomie très réduite (quelques semaines) ce qui impose des démontages et remplacements fréquents de ces accumulateurs, pour recharge, donc des interventions fréquentes pour maintenance, c'est-à-dire des contraintes et des coûts relativement importants. É Les dispositifs selon l'invention, permettent de remédier à ces inconvénients. En effet, ils comportent en premier lieu, l'idée que tous véhicules sur roues (automobiles ou non) présentent une masse importante, donc un potentiel énergétique utilisable en particulier pour l'accumulation d'énergie de type hydraulique tout simplement en le faisant déplacer, rouler et écraser une sorte de module en élastomère contenant un fluide en relation avec un accumulateur. Cette énergie accumulée peut être exploitée pour le fonctionnement d'actionneurs de type hydraulique et permettre ainsi la motorisation de l'ouverture voire la fermeture d'accès, ou encore, la signalisation. Cette invention a pour gros avantages d'éviter tous travaux en génie civil, de ne pas dépendre de réseaux électriques ni d'accumulateurs électriques qu'il faut recharger périodiquement, de permettre une autonomie illimitée et l'utilisation d'une énergie gratuite, de pouvoir installer le dispositif en n'importe quel endroit et ce, très rapidement. É Ainsi, un ou plusieurs tuyaux ronds ou autre forme, en élastomère, à la souplesse requise et/ou non à l'intérieur d'une protection également en élastomère, sont fixés à même le sol (voirie, parking, plancher, passage.. etc.) É Ce ou ces tuyaux avec ou sans sa ou leur protection, forment un module pourvu de raccords étanches, les uns en relation avec un réservoir d'alimentation hydraulique (admission), les autres en relation avec un accumulateur d'énergie de type hydraulique (refoulement)...DTD: La liaison entre ces modules, sorte de pompes, et le réservoir, se fait par raccords étanches, tuyauteries rigides ou souples et clapets anti- retour, n'admettant ainsi qu'un seul sens de déplacement du fluide c'est- à-dire, réservoir vers modules, soit l'admission. De la même façon, la liaison entre ces modules élastomères et l'accumulateur, se fait par raccords étanches, tuyauteries rigides ou souples et clapets anti-retour n'admettant ainsi qu'un seul sens de déplacement du fluide, c'est-à-dire, modules vers accumulateur, soit refoulement. Suivant un espacement et une longueur qui sont fonction de l'application, un ou plusieurs modules élastomères, peut ou peuvent être disposés sur le sol en dépendance avec le volume d'énergie qu'il faut accumuler et en fonction de celui qu'il est nécessaire de restituer pour le bon fonctionnement d'un ou plusieurs actionneurs de type hydraulique (vérin, moteur rotatif, poche gonflable...etc.). É Un module élastomère est constitué d'un ou plusieurs tuyaux ronds ou autre forme, déformables mais reprenant très vite leur forme initiale en sorte qu'ils aient une fonction de pompe rendue possible grâce à un réservoir contenant un fluide situé à un niveau supérieur au leur pour permettre le remplissage par gravité, ce fluide étant refoulé vers un accumulateur à énergie hydraulique sous pression. Le tuyau est bouché aux deux extrémités, seuls deux raccords, l'un d'admission, l'autre de refoulement, sont surmoulés ou fixés à l'une de ces extrémités. Ce ou ces tuyaux peut ou peuvent être pourvus d'une enveloppe de protection pouvant permettre son ou leur emprisonnement, sa ou leur fixation au sol mais aussi former une sorte de rampe de roulement (pente douce). Cependant, le ou les tuyaux peut ou peuvent être nus et avoir une forme telle qui permet sa ou leur fixation au sol sans le besoin d'une enveloppe extérieure et répondre aux conditions de rampe douce pour le roulement d'un véhicule. A préciser que ces tuyaux peuvent avoir des dimensions variables en fonction de l'application. La fixation d'un module élastomère, grâce à sa souplesse, peut s'effectuer sur un sol 5 bien plan, comme déformé, soit en le collant ou en le scellant ou encore en le vissant au sol. É Lorsqu'un véhicule roule sur un module, sa masse est telle, qu'il écrase le ou les tuyaux en le ou les déformant localement et refoule par conséquent une partie du liquide contenu dans le ou les tuyaux, vers l'accumulateur d'énergie en générant une pression qui est supérieure à celle qui est contenue dans cet accumulateur; c'est ainsi que l'accumulateur se charge ou stocke de l'énergie. La ou les roues du véhicule ayant libéré le module, le ou les tuyaux reprend ou reprennent sa ou leur forme initiale en créant un appel de fluide facilité par un réservoir contenant ce fluide, situé à un niveau supérieur à celui du module. De cette façon, le volume de liquide refoulé précédemment vers l'accumulateur est compensé par celui admis et libéré par le réservoir. É En fonction de la capacité d'énergie que l'on se veut obtenir, le volume, donc l'encombrement de l'accumulateur, est plus ou moins important. Le niveau de pression à obtenir dans l'accumulateur est fonction de l'application et/ou de la puissance motrice nécessaire dans l'actionnement d'un dispositif d'accès; quoiqu'il en soit, ce niveau de pression doit être limité, conformément aux normes de sécurité en vigueur, grâce à un clapet de sécurité qui permet de plafonner cette pression. Un robinet de purge doit permettre de purger tout le fluide contenu dans l'ensemble du système d'accumulation. É L'accumulateur peut être du type à poche sous pression de gaz à l'intérieur d'un cylindre autour de laquelle est introduit le fluide; ou peut être du type cylindre à piston d'un des cotés duquel est emprisonné du gaz sous pression et de l'autre est introduit le fluide. Du côté fluide, il est pourvu d'un raccord étanche afin de permettre une liaison flexible ou rigide avec les modules, le clapet de sécurité et vers le ou les dispositifs motorisés. É Le réservoir d'une capacité variable en fonction de l'utilisation est conçu en matériau de type métallique ou synthétique. En sa partie inférieure, il reçoit un ou plusieurs raccords étanches de raccordement d'admission par liaison rigide ou souple avec le ou les modules fixés au sol. Si donc, il est fait un appel en besoin d'énergie, l'accumulateur restitue une partie de l'énergie stockée (fluide sous pression) à un ou plusieurs actionneurs (suivant application) qui a ou ont à développer la puissance nécessaire pour l'actionnement dans l'ouverture voire fermeture d'accès. L'utilisateur qui souhaite l'ouverture voire la fermeture d'accès, par l'intermédiaire d'une télécommande ou de façon plus traditionnelle (clé), adresse un signal au système de commande électronique, (en veille grâce à une pile électrique) intégré à l'ensemble d'accès, qui a pour effet de piloter un ou plusieurs distributeurs hydrauliques permettant ainsi le passage du fluide sous pression vers le ou les actionneurs (suivant l'application) qui peut ou peuvent ainsi développer la puissance nécessaire. Il est à préciser que le ou les distributeurs peut ou peuvent être du type mono ou bistable et à trois ou cinq orifices (suivant l'application). En amont et aval de ce distributeur hydraulique, il y a lieu d'implanter dans le circuit, un limiteur de débit réglable avec antiretour permettant ainsi de maîtriser la vitesse d'actionnement des systèmes d'accès. É Le réservoir, le clapet de sécurité, l'accumulateur, les clapets anti-retour, le ou les distributeurs ainsi que le système de commande électronique peuvent être fixés à l'intérieur d'un coffret lui même fixé sur un mur ou sur un support approprié ou encore au sol pourvu que dans ce cas, son encombrement en épaisseur soit compatible pour le passage d'un véhicule à roues (en particulier l'automobile généralement basse) ; le robinet de purge sera de préférence monté sur ce coffret. Si la commande d'ouverture ou fermeture se fait par l'intermédiaire d'une clé à introduire dans un petit boîtier de type à contact, ce boîtier peut être fixé sur le coffret, sur un mur ou support ou encore sur le dispositif d'accès. É Les dessins ou schémas annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente la coupe transversale d'un tuyau rond ou autre forme, protégé par une enveloppe extérieure. La figure 2 représente la coupe transversale en variante d'un tuyau rond ou autre forme moulé ou collé dans une forme de protection. La figure 3 représente la coupe longitudinale d'un tuyau (ou module) rond ou autre forme pourvu de ses deux bouchons d'extrémité et deux raccords. La figure 4 représente le schéma de principe de fonctionnement de l'ensemble de 30 l'invention. La figure 5 représente l'organigramme de principe de fonctionnement de l'objet de l'invention dont les applications peuvent être diverses. En référence à ces dessins, figures 1 à 5, le dispositif comporte un ou plusieurs modules tuyau (l)élastomère pourvus ou non d'une enveloppe extérieure élastomère (2) ou suivant la variante (3). A chaque extrémité des tuyaux (1) se rapporte un bouchon (4) en élastomère ou en matériau métallique ou synthétique soit collé, surmoulé, emmanché de force ou vulcanisé ou fixé. L'un de ces bouchons (4) reçoit deux raccords étanches l'un (5) permet l'admission du fluide (7), l'autre (6) permet le refoulement du fluide (7). Ces raccords (5) et (6) sont métalliques ou en matériaux synthétiques, ils sont surmoulés ou fixés ou emmanchés de force ou encore collés sur l'un des bouchons (4). Ce ou ces modules tuyau (1) reposent au sol (9) qui peut être bétonné, ou bitumé ou goudronné ou encore empierré compacté en tout cas dur. Ils sont fixés par vis (8) ou scellement ou par collage sur le sol (9). Une ou des canalisations (14) d'admission de fluide (7) puis une ou des canalisations (15) de refoulement de fluide (7) viennent se raccorder respectivement aux raccords (5) et (6), ces canalisations (14) et (15) peuvent être flexibles ou rigides donc en élastomère ou matériau métallique ou synthétique. Les canalisations (14) sont reliées au réservoir (12) permettant ainsi l'admission de 15 liquide ou fluide (7) vers le ou les modules (1). Les canalisations (15) sont reliées à l'accumulateur (11) permettant ainsi le refoulement du fluide (7) vers cet accumulateur (11). Les canalisations (15) sont reliées également au distributeur (16) mais celui- ci et ou non l'actionneur (17), présentent forcément une obstruction puisque l'action motorisée (17) est sensée être terminée lorsqu'une ou plusieurs roues (10) de véhicule viennent rouler puis écraser le ou les modules (1). Cependant, s'il fallait que la position géographique des modules (1) soit plutôt éloignée des dispositifs d'accès (27), (28), (29), (30), (31) ou autre, ou de signalisation (35) aucun inconvénient n'est à noter ici, en effet, le refoulement du liquide lors du passage d'une ou plusieurs roues (10) sur le ou les modules (1) au moment précis où la ou les motorisations (17) sont en action, s'effectue avec une pression hydraulique supérieure à celle qui est stockée dans l'accumulateur (11), de plus un clapet de décharge donc de sécurité (21) permet de limiter cette pression conformément aux normes de sécurité. Si donc, dans ce cas, la pression de l'accumulateur (11) est inférieure à celle qui correspond à la limite maxi admissible, une charge et action motorisée s'effectueront normalement. Entre chaque module (1) et le réservoir (12) se monte un clapet anti-retour (22) soit sur tuyauterie (14) ou en sortie du module (1) ou encore sur le réservoir (12), en sorte qu'il ne soit admis qu'un seul sens de déplacement du fluide (7), c'est-à-dire réservoir (12) vers module (1) soit l'admission. Ces clapets anti-retour (22) peuvent être du commerce comme spécialement conçus. Entre chaque module (1) et l'accumulateur (11), se monte un clapet anti-retour (33) soit sur tuyauterie (15) ou en sortie du module (1) en tout cas, situé en amont du clapet de sécurité (21) et de la jonction (34) (dans le cas de plusieurs modules (1))en sorte qu'il ne soit admis qu'un seul sens de déplacement du fluide (7) refoulé, c'est-à-dire, module (1) vers accumulateur (11), soit le refoulement. Ces clapets anti-retour (33) peuvent être du commerce comme spécialement conçus. Un robinet de purge (20) à commande manuelle, permet pour des besoins de maintenance, de faire chuter la pression voire d'échapper l'ensemble du fluide (7) contenu dans le système. Un ou plusieurs distributeurs (16) à trois ou cinq orifices, mono ou bistable, (suivant application), à pilotage électrique admettent ou non le besoin en énergie du ou des actionneurs (17), lesquels ont des mouvements maîtrisés grâce à des limiteurs de débits (19). Donc, l'utilisateur qui souhaite l'ouverture, voire la fermeture d'un accès (27) ou (28) ou (29) ou (30) ou (31) ou autre, par l'intermédiaire d'une télécommande (26) ou d'une clé (25) qu'il introduit dans le boîtier électrique (24), adresse un signal au système électronique (23) qui est alimenté par pile; ce dernier adresse une impulsion électrique au pilotage du distributeur (16), lequel admet donc le passage du fluide (7) sous pression, par restitution d'énergie stockée dans l'accumulateur (11) vers le ou les actionneurs (17) , ainsi la motorisation dans l'ouverture ou la fermeture d'accès s'effectue; il est à noter que le fluide d'échappement du ou des actionneurs retourne au réservoir (12). Lorsque l'accès permet donc le passage du véhicule, celui-ci avançant, sa ou ses roues (10) viennent écraser le ou les modules (1) en le ou les déformant localement et refoulant par conséquent une partie du fluide (7) contenu vers l'accumulateur d'énergie (11) en générant une pression supérieure à celle contenue dans cet accumulateur, c'est ainsi que de l'énergie se stocke. La ou les roues (10) ayant libéré le ou les modules (1), ce ou ces derniers reprennent leur forme initiale en créant un appel de liquide (7) contenu dans le réservoir (12) qui se situe à un niveau supérieur. Ainsi, le volume de liquide (7) refoulé précédemment vers l'accumulateur (11) est compensé par celui admis par le réservoir (12). Le réservoir (12), le clapet de sécurité (21), l'accumulateur (11), les clapets anti-retour (22) et (33), le distributeur (16), les limiteurs de débit (19), le système électronique (23) et dans certains cas d'application, l'actionneur (17) ainsi que le robinet de purge (20) peuvent être contenus et fixés dans un coffret (32) lequel peut être fixé sur mur, sur support approprié ou encore au sol. Ces dispositifs, selon l'invention, sont particulièrement destinés pour la motorisation d'actionneurs de type hydraulique permettant notamment l'ouverture voire la fermeture de dispositifs d'accès, ou encore la commande de signalisation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, à partir de nouvelles variantes, elle peut être étendue à d'autres applications sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'accumulation et de restitution d'énergie hydraulique pouvant être exploité pour le fonctionnement d'actionneurs de type hydraulique et donc la motorisation d'ouverture voire de fermeture de dispositifs d'accès ou encore commande de signalisation caractérisé en ce qu'il comporte: Un ou plusieurs modules tuyau (1) en élastomère pourvus ou non d'une protection extérieure élastomère en forme de rampe (2) ou suivant variante (3), le tout fixé ou collé ou scellé sur le sol (9). Un réservoir (12) rempli d'un fluide (7) en liaison par raccords et tuyauteries rigides ou souples avec le ou les modules (1). Un accumulateur hydraulique (11) de type à poche de gaz comprimé ou de type à piston, en liaison par raccords et tuyauteries étanches rigides ou souples avec le ou les modules (1). Un distributeur hydraulique de type 5/2 ou 3/2 et mono ou bistable (16) en liaison par raccords et tuyauteries étanches et rigides ou souples avec l'accumulateur (11) et le ou les modules (1) permettant ainsi la distribution d'énergie à un ou plusieurs actionneurs (17). Un dispositif électronique (23) alimenté par pile, qui, à partir d'un signal donné par télécommande (26) ou clé (25) à introduire dans boîtier électrique (24), pilote le distributeur (16) pour admission ou coupure d'énergie. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module (1) formant un tout parfaitement étanche est constitué d'un ou plusieurs tuyaux avec bouchons (4) à chaque extrémité, ronds ou autre forme, remplis de fluide (7), déformables mais reprenant très vite leur forme initiale en sorte qu'ils aient une fonction de pompe. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir (12), rempli de fluide (7) est situé à un niveau supérieur à celui du ou des modules (1) permettant ainsi, par gravité, d'assurer l'apport nécessaire en liquide (7) vers le ou les modules (1). 4 - Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que à la sortie du ou des modules (1), sont implantés d'une part sur circuits (14) de clapets anti-retour (22) n'admettant ainsi qu'un seul sens de déplacement du fluide (7), à savoir réservoir (12) vers modules (1) soit l'admission, d'autre part sur circuits (15), des clapets anti-retour (33) n'admettant ainsi qu'un seul sens de déplacement du fluide (7), à savoir, modules (1) vers accumulateur (11) soit le refoulement. - Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, et 4 caractérisé en ce que lorsqu'un véhicule roule sur un ou plusieurs modules (1), sa masse est telle que la ou les roues (10) écrasent le ou les tuyaux en le ou les déformant localement et refoulent par conséquent une partie du liquide (7) contenu, vers l'accumulateur d'énergie (11), en générant une pression qui est supérieure à celle contenue dans cet accumulateur (11) effectuant ainsi un stockage ou charge d'énergie. 6 - Dispositif selon les revendications de 1 à 5 caractérisé en ce que conformément aux 10 règles de sécurité en vigueur, un clapet de sécurité (21) est inséré dans le circuit (15) assurant ainsi une limite dans la pression de l'ensemble de l'installation. 7 - Dispositif selon les revendications de 1 à 5 caractérisé en ce que à partir d'un signal donné par télécommande (26) ou clé (25) correspondant donc à un besoin d'énergie pour la motorisation d'un ou plusieurs actionneurs (17), l'accumulateur (11) via le distributeur (16), va restituer une partie de l'énergie stockée (fluide (7) sous pression). 8 - Dispositif selon les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que sont implantés en amont et aval du distributeur'(16) deux limiteurs de débit réglables (19) avec anti-retour intégré permettant ainsi de bien maîtriser la vitesse d'actionnement du ou des actionneurs (17). 9 - Dispositif selon les revendications de 1 à 8, caractérisé en ce que pour des besoins de maintenance, un robinet de purge (20) est implanté en liaison avec tout le circuit permettant de cette façon de libérer l'ensemble de l'installation de toute pression, voire vidanger. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dimensionnement de l'ensemble de l'installation est fonction de l'application et ne 25 connaît ni limite inférieure ni supérieure. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tout l'ensemble d'accumulation et restitution d'énergie hydraulique ainsi que le système de commande électronique avec sa pile, peuvent être contenu dans un coffret (32) à fixer au sol, à un mur ou à un support. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de l'installation permet la motorisation d'ouverture voire fermeture de dispositifs d'accès tels que bornes escamotables (27), barrières (28), porte (29), portail (30), arceau de parking (31) ou autres ou de commande de signalisation (35).