Brevet FR3077584A1 — publié le 20190809

[1] L'invention se situe dans le domaine du contrôle d'accès à des périmètres entourant des espaces à protéger et dans lesquels il s'avère utile de réguler l'accès des véhicules. A cet effet, des obstacles amovibles sont aménagés sur les voies de circulation pour autoriser ou empêcher le passage d'un véhicule à l'intérieur du périmètre protégé. Typiquement, ces obstacles se présentent sous la forme de bornes escamotables disposées dans un logement enterré dans le sol, et que l'on peut faire monter ou descendre à la demande. [2] De nombreuses publications décrivent ces dispositifs faisant dorénavant partie du mobilier urbain familier. [003] Ces bornes escamotables peuvent être actionnées manuellement ou à l'aide d'un motoréducteur, couplé à un moteur électrique ou hydraulique. L'invention s'intéresse plus particulièrement aux bornes escamotables actionnées manuellement. [004] Par ailleurs, de nouveaux besoins ont été exprimés pour pouvoir disposer de bornes escamotables présentant une résistance accrue. Ces bornes, dites antibéliers, doivent être prévues pour arrêter un camion chargé arrivant à vitesse élevée, et doivent de ce fait répondre à des normes internationales très contraignantes. Pour satisfaire ces normes de résistance, les fabricants de bornes escamotables sont amenés à concevoir des bornes escamotables formées de tôles épaisses en acier à haute résistance, et dont la masse est très supérieure à la masse des bornes escamotables couramment proposées jusque-là. [005] Il s'avère alors utile d'utiliser un contrepoids pour équilibrer la masse de la borne escamotable et pour ne pas augmenter de manière inconsidérée les efforts physiques demandés aux utilisateurs pour exécuter les opérations de descente ou de relevage de la borne escamotable. [6] L'invention a pour objet de proposer une solution simple et peu onéreuse permettant d'améliorer ces manipulations. [7] Le dispositif escamotable de régulation d'accès à un espace protégé manoeuvrable manuellement selon l'invention comprend : un premier caisson contenant une borne escamotable, de masse donnée, dont les parois définissent un volume intérieur, mobile en translation le long d'un axe vertical entre une position haute, dans laquelle une partie supérieure de la borne escamotable s'étend à l'extérieur du premier caisson, et une position basse, dans laquelle la totalité de la borne escamotable est rentrée à l'intérieur du premier caisson, un deuxième caisson, attenant au premier caisson, contenant un contrepoids, de masse inférieure à la masse de la borne escamotable, mobile en translation selon un 2 axe vertical entre une position basse et une position haute à l'intérieur du deuxième caisson, [008] Ce dispositif se caractérise en ce que : - la borne escamotable est reliée au contrepoids par un jeu de câbles ou de sangles, 5 arrangé de sorte que lorsque la borne escamotable est en position haute le contrepoids est en position basse, pour exercer sur la borne escamotable une force dirigée du bas vers le haut. - au moins un vérin à gaz disposé dans le volume intérieur de la borne escamotable est relié par une première extrémité à un point d'ancrage disposé sur un fond du premier 10 caisson et par une deuxième extrémité à un point d'attache situé dans une partie supérieure dudit volume intérieur, pour exercer sur la borne escamotable une force dirigée du bas vers le haut et ajustée de sorte que la force exercée par le vérin à gaz additionnée à la force exercée par le contrepoids sur la borne escamotable provoque la remontée en position haute de ladite borne escamotable. 15 [009] Le dispositif permet d'ajuster et de réduire les efforts imposés à l'utilisateur pour manipuler la borne escamotable. En effet, le vérin à gaz autrement dénommé ressort à gaz permet de délivrer une force relativement constante tout au long de son déploiement. [0010] En particulier, la force exercée par l'utilisateur pour abaisser la borne peut être ajustée pour que toute personne de stature normale puisse manoeuvrer la borne escamotable 20 facilement et réaliser par exemple cette opération en appuyant d'une seule main sur la borne escamotable tout en conservant une autre main libre pour actionner un dispositif de verrouillage. [0011] De plus, ce type de vérin possède des propriétés d'amortissement hydraulique en fin de course ce qui permet d'éviter les chocs et de réduire les efforts imposés à la structure du 25 dispositif. [0012] Enfin, en disposant le vérin à gaz dans le volume intérieur de la borne escamotable, il est possible d'augmenter la course du vérin tout en limitant la profondeur du premier caisson. Le vérin est ainsi naturellement protégé des agressions externes susceptibles de l'endommager. 30 [0013] Le dispositif selon l'invention peut aussi comprendre isolément, ou en combinaison, les caractéristiques suivantes : - La différence entre la masse de la borne escamotable et la masse du contrepoids est comprise entre 10 kg et 30 kg. - Le au moins un vérin exerce sur la borne escamotable une force comprise entre 40 3 daN et 90 daN. - Les vérins à gaz sont reliés entre eux par un montage en série. - Le au moins un vérin est disposé dans un cylindre de guidage fixé sur le fond du premier caisson et s'étendant verticalement. 5 - La borne escamotable a une masse supérieure ou égale à 200 kg. - Le jeu de câbles ou de sangles est attaché par une première extrémité au contrepoids, et par une seconde extrémité à la partie basse de la borne escamotable, et circule en traversant un passage entre le premier caisson et le deuxième caisson sur des poulies de renvoi disposées en partie haute du deuxième caisson et en partie haute 10 du premier caisson. - Un ou plusieurs patins, dont les parties extrémales selon la direction verticale sont distantes d'une hauteur supérieure ou égale à un diamètre de la borne escamotable sont disposés sur des parois latérales externes de la borne escamotable et coulissent sur des glissières disposées en vis-à-vis sur des parois latérales intérieures du premier caisson. 15 - Le dispositif comprend un pêne inférieur débrayable manuellement pour maintenir la borne escamotable en position basse. - Le dispositif comprend un pêne supérieur débrayable manuellement pour bloquer la descente de la borne escamotable lorsque ladite borne escamotable est en position haute. 20 - Au moins un patin a la forme d'un épaulement annulaire s'étendant horizontalement depuis la borne escamotable, arrangé de sorte que le pêne supérieur et le pêne inférieur prennent appui respectivement sur une face horizontale inférieure ou sur une face horizontale supérieure de l'épaulement annulaire. - Le pêne supérieur et le pêne inférieur s'étendent radialement depuis une tige de 25 manoeuvre rotative disposée verticalement. - Le premier caisson et le deuxième caisson sont enterrés dans le sol, et un couvercle de protection, disposé au niveau du sol et comportant un orifice au travers duquel circule la borne escamotable, recouvre les parties supérieures desdits caisson, de sorte que lorsque la borne escamotable est en position basse, la partie supérieure de la borne 30 escamotable affleure au niveau du couvercle de protection. - La tige de manoeuvre comprend une tête de verrouillage affleurante au niveau du couvercle de protection et configurée pour être engagée par une clé. [0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies 4 à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - La figure 1 représente une vue schématique en coupe du dispositif dans lequel la borne escamotable est placée en position basse. La figure 2 représente une vue schématique en coupe du dispositif dans lequel la 5 borne escamotable est placée en position haute. - La figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un dispositif dans lequel la borne escamotable est en position haute. La figure 4 représente une vue de dessus du dispositif. La figure 5 représente une vue schématique en coupe selon A-A du dispositif. 10 La figure 6 représente une vue schématique détaillée de la partie supérieure du premier caisson lorsque la borne escamotable est en position haute. La figure 7 représente une vue schématique détaillée de la partie inférieure du premier caisson lorsque la borne escamotable est en position basse. 15 [0015] Dans la forme préférée d'exécution de l'invention, représentée aux figures 1 à 3, le premier caisson 1 contient une borne escamotable 10 se déplaçant en translation selon un axe XX' vertical entre une position basse, illustrée à la figure 1, et une position haute illustrée à la figure 2. En position basse, la borne escamotable 10 est rentrée à l'intérieur du premier 20 caisson 1, et en position haute, la borne escamotable émerge largement du premier caisson. Dans cette position haute, une partie de la borne escamotable 10 reste néanmoins à l'intérieur du premier caisson 1 pour offrir un ancrage robuste de la borne escamotable en cas de percussion selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe XX'. [0016] Un deuxième caisson 2, attenant au premier caisson 1, enferme un contrepoids 20 25 mobile en translation le long d'un axe vertical entre une position haute, illustrée à la figure 1, et une position basse, illustrée à la figure 2. [0017] On entend ici par attenant, le fait que le premier et le second caisson, sont distincts l'un de l'autre, tout en communiquant entre eux par un passage 22 disposé en partie haute des caissons et autorisant, comme on le verra par la suite, la circulation des liens souples 30 reliant la borne escamotable au contrepoids 20. [0018] Les caissons 1 et 2 sont fermés dans leur partie supérieure par un couvercle amovible 11 comportant un orifice au travers duquel circule la partie mobile de la borne escamotable. [0019] En pratique, le premier et le deuxième caisson sont destinés à être enterrés dans le sol, et préférentiellement enserrés dans une structure en béton enveloppant les parois 5 extérieures des caissons. Le couvercle de protection 11 est alors placé au niveau du sol et permet d'accéder aux parties techniques du dispositif. En position basse, la partie supérieure de la borne escamotable 10 affleure au niveau du couvercle de protection 11. [0020] Selon une alternative de mise en oeuvre de l'invention, la borne escamotable 10 est 5 posée sur une plateforme 100. Cet arrangement s'avère particulièrement utile lorsque la borne escamotable est formée de tôles de forte épaisseur particulièrement difficiles à percer ou à souder. [0021] Des patins 101 sont disposés sur les parois extérieures de la borne escamotable 10 et coulissent dans des glissières 12 disposées en vis-à-vis sur les parois intérieures du premier 10 caisson 1. Lorsque la borne escamotable 10 est en position haute, les patins restent à l'intérieur du caisson et maintiennent le contact avec les glissières 12. [0022] Une butée limite la course de la borne escamotable 10 en position haute. [0023] Pour éviter les phénomènes d'oscillations de la borne escamotable 10 autour de l'axe vertical XX' pouvant conduire à un blocage du mouvement de la borne escamotable 10, il a 15 été déterminé que la distance h entre les deux parties extrémales des patins 101 devait favorablement être supérieure ou égale à la valeur du diamètre d) de la borne escamotable 10, lequel est usuellement compris entre 0,2m et 0,5m selon le type de borne. En cas de choc dans une direction perpendiculaire à l'axe XX', l'espacement entre les patins permet également de mieux répartir le couple appliqué sur la partie émergente de la borne 20 escamotable sur l'ensemble de la structure et améliorer la résistance du dispositif. [0024] Le contrepoids 20 circule dans le deuxième caisson 2 selon un mouvement inverse de celui de la borne escamotable 10. Un jeu de liens souples 21, est attaché par sa première extrémité 210 au contrepoids 20, et circule, en passant par le passage 22 et par des poulies de renvoi 212 disposées en partie haute du premier et du deuxième caisson, jusqu'à la partie 25 basse de la borne escamotable 10 ou de la plateforme 100, sur laquelle est fixée sa deuxième extrémité 211. [0025] Le jeu de lien souple 21 est formé préférentiellement d'un ou plusieurs câbles métalliques en acier. Le dispositif représenté sur les figures 1, 2 et 3 comprend deux câbles fixés sur la partie supérieure du contrepoids et qui circulent le long des parties latérales du 30 premier caisson et du deuxième caisson. [0026] La masse de la borne escamotable 10 étant en règle générale supérieure à 200 kg, on choisira un contrepoids dont la masse est inférieure de 10 kg à 30 kg à la masse de la borne escamotable. 6 [0027] Un ou plusieurs vérins à gaz (31, 32) sont disposés dans le volume intérieur (104) défini par les parois extérieures de la borne escamotable 10. On entend ici par vérin à gaz, aussi dénommé ressort à gaz, un tube étanche formant le corps du vérin contenant un gaz comprimé dans lequel se déplace un piston relié à l'extérieur par une tige. L'énergie du vérin 5 à gaz provient de la compression et de la détente du gaz contenu dans le corps. Ces vérins contiennent également une petite quantité de lubrifiant pour assurer le bon fonctionnement de la tige. Le vérin à gaz présente une courbe de raideur sensiblement plate et constante, même en cas de forces élevées et de course importante et comporte une longueur d'amortissement hydraulique en fin de course permettant d'amortir les chocs. La vitesse de sortie de la tige peut 10 être ajustée de manière à engendrer un mouvement de remontée compatible avec la présence d'un usager à proximité. [0028] Dans l'exemple servant de support à la présente description le dispositif comporte un premier et un second vérin à gaz, respectivement 31 et 32, montés en série. Cette solution à deux vérins permet de choisir des vérins à gaz présentant une tige plus courte de manière à 15 réduire la variation de la force exercée par le vérin à gaz lorsque la tige passe de la position repliée correspondant à la position basse de la borne escamotable 10 à la position déployée correspondant à la position haute de la borne escamotable. On obtient de la sorte une poussée relativement constante des vérins sur la borne escamotable. En pratique, le nombre de vérins est compris entre un et trois vérins. 20 [0029] La tige du premier vérin à gaz 31 est reliée à un point d'ancrage 35 situé dans le fond du premier caisson 1. Le corps du premier vérin à gaz est relié par un point de liaison 34 à la tige du second vérin à gaz 32. Et le corps du deuxième vérin à gaz 32 est relié par un point d'attache 33 monté sur un axe fixé sur les parois intérieures de la borne escamotable et perpendiculaire au plan de la coupe illustrée aux figures 1 et 2. Le point d'attache 33 est 25 disposé dans la partie supérieure de la borne escamotable de sorte que, en position haute, ce point d'attache est placé verticalement au-dessus du couvercle de protection 11 situé au niveau du sol. Cette disposition permet d'augmenter le débattement des vérins et de s'affranchir de la nécessité d'augmenter la profondeur du premier caisson pour obtenir la course désirée. 30 [0030] Le premier et le second vérin à gaz sont tarés pour exercer une force élastique comprise entre 40 daN et 90 daN, de sorte que l'addition des forces de gravité exercées par le contrepoids par l'intermédiaire des câbles 21, et de la force déployée par les vérins à gaz sur la borne escamotable engendre le mouvement de remontée de la borne escamotable de la position basse à la position haute, sans que l'usager n'ait besoin d'exercer une force 35 complémentaire sur le corps de la borne escamotable. 7 [0031] On notera ici que les forces déployées par les deux vérins à gaz ne s'additionnent pas. Le tarage des deux vérins à gaz est sensiblement le même et doit être ajusté pour que l'usager puisse abaisser la borne escamotable en exerçant sur ladite borne escamotable une force dirigée du haut vers le bas de quelques daN. Inversement, il convient que la force 5 exercée par les vérins à gaz sur la borne escamotable 10 soit suffisante pour vaincre les forces engendrées par les divers frottements agissant sur la borne escamotable lors du mouvement de remontée. En pratique, on s'arrange pour que la force déployée par l'utilisateur pour abaisser la borne escamotable soit comprise entre 10daN et 30daN. [0032] On pourra également tarer le premier vérin à gaz 31 pour exercer une force 10 légèrement inférieure à celle exercée par le deuxième vérin à gaz 32. De la sorte le premier vérin à gaz 31 se comprimera en premier et le second vérin à gaz 32 se comprimera lorsque le premier vérin à gaz 31 sera complétement comprimé. [0033] En se déployant selon un axe XX' vertical, les vérins à gaz font passer la borne escamotable 10 de la position basse à la position haute. 15 [0034] Un cylindre de guidage 30, s'étendant selon la direction verticale, permet de loger le premier vérin à gaz 31 et le second vérin à gaz 32 lorsque la borne escamotable 10 est en position basse afin de maintenir le cylindre du premier vérin à gaz dans l'alignement de l'axe XX', de sorte que la poussée conjuguée des vérins 31 et 32 s'exerce selon l'axe XX'. Le point d'ancrage 35 du premier vérin 31 est alors situé dans le fond du cylindre de guidage 30. 20 [0035] On notera que cet arrangement permet également de disposer le point d'attache 33 du second vérin à gaz 32 à l'intérieur de la borne escamotable 10 en un point central et d'éviter de la sorte de produire un couple ayant pour effet de faire osciller la borne escamotable 10 autour de l'axe vertical XX' et ayant pour effet de provoquer le blocage de la borne comme cela a été évoqué ci-dessus. 25 [0036] En référence aux figures 4 à 7, une tige de manoeuvre rotative 40, montée entre un palier inférieur 46 et un palier supérieur 47 disposés aux deux extrémités d'une cornière 44, supporte un pêne rotatif supérieur 41 et un pêne rotatif inférieur 42 s'étendant radialement par rapport à la tige de manoeuvre 40. [0037] La partie supérieure de la tige de manoeuvre 40 supporte une tête de verrouillage 4, 30 affleurant au niveau du couvercle de protection 11, dont la forme est adaptée pour être engagée par une clé mise à la disposition de l'usager. Un orifice, recouvert par un couvercle relevable 43, permet à l'usager d'introduire sa clé et de faire tourner la tige de manoeuvre 40. [0038] Le patin 101 forme un épaulement annulaire présentant un face horizontale supérieure 102 et une face horizontale inférieure 103. 8 [0039] En faisant tourner la tige de manoeuvre 40 lorsque la borne escamotable 10 est en position haute, le pêne rotatif supérieur vient se placer sous la face horizontale inférieure 103 du patin 101 et empêche la borne escamotable 10 de redescendre. Et lorsque la borne escamotable 10 est en position basse, le pêne rotatif inférieur 42 vient se placer au-dessus de 5 la face horizontale supérieure 102 pour empêcher la borne escamotable 10 de remonter. NOMENCLATURE 1 Premier caisson. 10 Borne escamotable. 5 100 Plateforme. 101 Patins. 102 Face horizontale supérieure. 103 Face horizontale inférieure. 104 Volume intérieur de la borne escamotable. 10 11 Couvercle de protection. 12 Glissières. 2 Deuxième caisson. 20 Contrepoids. 21 Jeu de câbles. 15 210 Première extrémité. 211 Deuxième extrémité. 212 Poulies de renvoi. 22 Passage entre le premier caisson et le deuxième caisson. 30 Cylindre de guidage. 20 31 Premier vérin à gaz. 32 Second vérin à gaz. 33 Point d'attache situé dans le volume intérieur de la borne escamotable. 34 Point de liaison entre le premier et le second vérin à gaz. 35 Point d'ancrage REVENDICATIONS1. Dispositif escamotable de régulation d'accès à un espace protégé manoeuvrable manuellement comprenant : - un premier caisson (1) contenant une borne escamotable (10), de masse donnée, dont les parois définissent un volume intérieur (104), mobile en translation le long d'un axe vertical entre une position haute, dans laquelle une partie supérieure de la borne escamotable (10) s'étend à l'extérieur du premier caisson (1), et une position basse, dans laquelle la totalité de la borne escamotable (10) est rentrée à l'intérieur du premier caisson (1), - un deuxième caisson (2), attenant au premier caisson (1), contenant un contrepoids (20), de masse inférieure à la masse de la borne escamotable (10), mobile en translation selon un axe vertical entre une position basse et une position haute à l'intérieur du deuxième caisson (2), caractérisé en ce que : - la borne escamotable (10) est reliée au contrepoids (30) par un jeu de câbles ou de sangles (21), arrangé de sorte que lorsque la borne escamotable (10) est en position haute le contrepoids (20) est en position basse, pour exercer sur la borne escamotable (10) une force dirigée du bas vers le haut. - au moins un vérin à gaz (31, 32) disposé dans le volume intérieur (104) de la borne escamotable (10) est relié par une première extrémité (210) à un point d'ancrage (35) disposé sur un fond du premier caisson (1) et par une deuxième extrémité (211) à un point d'attache (33) situé dans une partie supérieure dudit volume intérieur (104), pour exercer sur la borne escamotable (10) une force dirigée du bas vers le haut et ajustée de sorte que la force exercée par le au moins un vérin à gaz (31, 32) additionnée à la force exercée par le contrepoids (20) sur la borne escamotable (10) provoque la remontée en position haute de ladite borne escamotable (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la différence entre la masse de la borne 30 escamotable (10) et la masse du contrepoids (20) est comprise entre 10 kg et 30 kg. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le au moins un vérin exerce sur la borne escamotable (10) une force comprise entre 40 daN et 90 daN. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les vérins à gaz (31, 32) sont reliés entre eux par un montage en série. 11 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le au moins un vérin à gaz (31, 32) est disposé dans un cylindre de guidage (30) fixé sur le fond du premier caisson (1) et s'étendant verticalement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la borne 5 escamotable (10) a une masse supérieure ou égale à 200 kg. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le jeu de câbles ou de sangles (21) est attaché par une première extrémité (210) au contrepoids (20), et par une seconde extrémité (211) à la partie basse de la borne escamotable (10), et circule en traversant un passage (22) entre le premier caisson (1) et le deuxième caisson (2) sur des 10 poulies de renvoi (212) disposées en partie haute du deuxième caisson (2) et en partie haute du premier caisson (1). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un ou plusieurs patins (101), dont les parties extrémales selon la direction verticale sont distantes d'une hauteur (h) supérieure ou égale à un diamètre (0) de la borne escamotable (10), sont 15 disposés sur des parois latérales externes de la borne escamotable (10) et coulissent sur des glissières (12) disposées en vis-à-vis sur des parois latérales intérieures du premier caisson (1). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un pêne inférieur (42) débrayable manuellement pour maintenir la borne escamotable (10) en position 20 basse. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un pêne supérieur (41) débrayable manuellement pour bloquer la descente de la borne escamotable (10) lorsque ladite borne escamotable (10) est en position haute. 11. Dispositif selon la revendication 8, prise en combinaison avec les revendications 9 et 10, 25 dans lequel au moins un patin (101) a la forme d'un épaulement annulaire s'étendant horizontalement depuis la borne escamotable (10), et dans lequel le pêne supérieur (41) et le pêne inférieur (42) prennent appui respectivement sur une face horizontale inférieure (103) ou sur une face horizontale supérieure (102) de l'épaulement annulaire. 12. Dispositif selon la revendication 9 prise en combinaison avec la revendication 10, dans 30 lequel le pêne supérieur (41) et le pêne inférieur (42) s'étendent radialement depuis une tige de manoeuvre (40) rotative disposée verticalement. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier caisson (1) et le deuxième caisson (2) sont enterrés dans le sol, et dans lequel un couvercle 12 de protection (11), disposé au niveau du sol et comportant un orifice au travers duquel circule la borne escamotable (10), recouvre les parties supérieures desdits caisson, de sorte que lorsque la borne escamotable (10) est en position basse, la partie supérieure de la borne escamotable (10) affleure au niveau du couvercle de protection (11). 5 14. Dispositif selon la revendication 12, prise en combinaison avec la revendication 13, dans lequel la tige de manoeuvre (40) comprend une tête de verrouillage (4) affleurante au niveau du couvercle de protection (11) et configurée pour être engagée par une clé.