Domaine technique

La présente invention se rapporte aux dispositifs automatiques permettant l'entrée dans des zones contrôlées ou à accès réglementé telles que les réseaux de transport en commun, et concerne en particulier un dispositif d'entrée dans de telles zones à ouverture et fermeture automatique.

Etat de la technique

La technique courante pour contrôler l'entrée des usagers dans un réseau de transport en commun tel que le métro ou le RER est d'installer des dispositifs d'entrée dont l'ouverture est déclenchée par l'introduction par l'usager d'un ticket d'accès, titre ou carte d'accès, dans un mécanisme de contrôle.

Les dispositifs d'entrée actuels sont de deux types. Le premier type est un tourniquet à trois branches dont la rotation de 120* permettant le passage d'un seul individu est permise par l'introduction du ticket dans le mécanisme de contrôle. Un tel dispositif présente l'inconvénient majeur qu'il peut être enjambé facilement par l'usager qui veut frauder.

Pour pallier cet inconvénient, un deuxième type de dispositif d'entrée a été installé pour le contrôle des usagers, soit seul, soit en combinaison avec le tourniquet à trois branches. Il s'agit d'une porte simple ou à deux vantaux, assez haute, dont l'ouverture automatique, déclenchée par l'introduction du ticket dans le mécanisme de contrôle, est commandée par un système électrique ou pneumatique. De tels dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, les systèmes de commandes actuels nécessitent un temps relativement long pour exécuter leur cycle et déclencher l'ouverture (environ 0,5 à 0,7 s) et exigent donc de placer le mécanisme de contrôle du ticket

d'accès à une certaine distance de la porte automatique, ce qui diminue le débit de passage. Une fois déclenchée, l'ouverture est brutale. Par conséquent, le système est bruyant et soumis à des vibrations, principalement en fin d'ouverture, qui diminuent sa fiabilité. De plus, une grande puissance est nécessaire ce qui rend le système coûteux. Enfin, la porte passant de la position fermée à la position ouverte, le fait de se trouver devant une porte fermée peut susciter une sensation d'enfermement très désagréable pour l'usager.

Le système décrit dans le brevet US 1.643.454 concerne une porte de garage actionnée par une manivelle entraînée par un moteur. Un galet solidaire de la manivelle roule dans une glissière solidaire de la porte, transformant le mouvement de rotation de la manivelle en une translation de la porte. Ainsi, un demi-tour de manivelle permet de passer de la position d'ouverture à la position de fermeture avec blocage grâce au fait que la manivelle est arrêtée dans une position légèrement au dessous de l'horizontale. Ce système qui peut être utilisé avec profit pour la fermeture et l'ouverture automatique de portillons, présente toutefois l'inconvénient que l'entraînement ainsi que le verrouillage de la porte par une seule manivelle oblige à avoir une porte lourde et/ou un guidage au sol du genre rail ou un long encastrement du fait que l'effort d'ouverture ou de fermeture lors des accélérations et décélérations, et surtout l'effort d'effraction à l'ouverture appliqué ailleurs qu'en alignement avec la bielle crée un couple sur le guidage qui est important et risque de détériorer le mécanisme. En outre, un tel système ne prévoit pas l'ouverture automatique et rapide du passage en cas de coupure accidentelle de courant.

Exposé de l'invention :

C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir un dispositif d'entrée à ouverture et fermeture automatique remédiant aux inconvénients mentionnés ci-dessus.

Ce but est atteint grâce au dispositif d'entrée, objet de l'invention, qui est du type comportant un portillon à deux vantaux à effacement latéral, chaque vantail étant solidaire d'au moins deux éléments-glissières actionnés chacun par un galet solidaire d'une manivelle, les manivelles étant reliées entre elles dans leur rotation commandée par un moteur associé au ventail et dont la mise en route est déclenchée par un mécanisme de contrôle d'un ticket d'accès introduit par l'usager, la rotation simultanée des manivelles dans un sens opposé tendant à écarter (ou à rapprocher) les deux vantaux et donc à entraîner l'ouverture (ou la fermeture) du dispositif d'entrée.

Selon une caractéristique de l'invention, un embrayage à coupure de courant situé entre le moteur et l'arbre d'une des manivelles permet de désolidariser celles-ci afin qu'un mécanisme de rappel intégré dans la transmission en rotation des manivelles entre en action de façon à permettre une ouverture automatique de chaque vantail.

Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsque le dispositif d'entrée est en situation d'attente, chaque manivelle se trouve dans une position médiane entre la position de fermeture du dispositif d'entrée et sa position d'ouverture de manière à ce que le dispositif d'entrée soit à moitié ouvert, ce qui permet d'éviter la sensation d'enfermement chez l'usager.

Brève description des dessins :

Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 représente le dispositif d'entrée selon un mode de réalisation préféré de l'invention, dans sa position d'attente, la figure 2 représente le même dispositif d'entrée dans sa position d'ouverture, la figure 3 représente le même dispositif d'entrée dans sa position de fermeture, et

la figure 4 est une représentation schématique du système de commande du dispositif d'entrée selon l'invention.

Description détaillée des dessins ; Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif d'entrée selon l'invention représenté schématiquement sur les figures 1, 2 et 3, est composé d'un portillon à deux vantaux à effacement latéral 10 et 12. Chaque vantail comporte au moins deux éléments-glissières, les galets associés à chacun des éléments et des roulettes pour le déplacement translatif du vantail. Ainsi, le vantail de gauche 10 comporte un élément-glissière 16, son galet 30 et une roulette 14 en partie supérieure, et un élément-glissière 20, son galet 36 et une roulette 18 en partie inférieure. De la même façon, le vantail de droite 12 comporte un élément-glissière 24, son galet 42 et une roulette 22 en partie supérieure, et un élément-glissière 28, son galet 48 et une roulette 26 en partie inférieure.

A l'intérieur de chaque élément-glissière, c'est à dire entre les deux parois parallèles de l'élément formant une glissière, un galet de forme cylindrique est en rotation libre autour d'un axe se trouvant à l'extrémité d'une manivelle dont l'autre extrémité est solidaire d'un arbre d'entraînement pouvant faire subir une rotation à la manivelle. Ainsi, dans l'élément-glissière 16 se trouve le galet 30 solidaire de la manivelle 32 entraînée en rotation par l'arbre 34. Dans l'élément-glissière 20 se trouve le galet 36 solidaire de la manivelle 38 entraînée en rotation par l'arbre 40. Dans l'élément-glissière 24 se trouve le galet 42 solidaire de la manivelle 44 entraînée en rotation par l'arbre 46. Enfin, dans l'élément-glissière 28 se trouve le galet 48 solidaire de la manivelle 50 entraînée en rotation par l'arbre 52.

Le dispositif d'entrée selon la présente invention représenté schématiquement sur la figure 1 est en position d'attente, c'est à dire qu'il est en position de repos, en

attente de l'introduction d'un ticket dans un mécanisme de contrôle.

Dans la situation d'attente de la figure 1, les manivelles 32, 38, 44 et 50 sont en position verticale et les galets 30, 36, 42 et 48 sont au plus haut dans les éléments 16, 20, 24 et 28. En fait, le dispositif d'entrée est dans une position intermédiaire c'est à dire qu'il n'est ni ouvert ni fermé. Ainsi, dans le mode de réalisation de la figure 1, 1'espace 11 entre les deux vantaux est de 30 cm. Ceci a pour but de ne pas donner le sentiment à l'usager qui se présente qu'il est enfermé, ce qui pourrait être le cas si les deux vantaux étaient l'un près de l'autre.

Lorsqu'un usager se présente et introduit un ticket dans un mécanisme de contrôle, deux solutions peuvent se produire. Sur la figure 1, les flèches de part et d'autre des galets illustrent d'ailleurs ces deux possibilités. Si le ticket d'entrée est valide, les arbres 34, 40, 46 et 52 sont entraînés en rotation dans le sens inverse aux aiguilles d'une montre (flèches de gauche) pour les arbres 34 et 40, et dans le sens des aiguilles d'une montre (flèches de droite) pour les arbres 46 et 52. Les deux vantaux s'écartent l'un de l'autre pour aboutir à l'ouverture du dispositif d'entrée tel qu'il est illustré sur la figure 2. Pendant cette manoeuvre, les galets 30, 36, 42 et 48 sont descendus à leur position la plus basse dans leurs éléments-glissière respectifs 16, 20, 24 et 28, tout en entraînant les éléments-glissière 16 et 20 vers la gauche et les éléments-glissière 24 et 28 vers la droite.

Pendant le mouvement d'ouverture, chaque vantail coulisse dans son propre plan en étant guidé et supporté par les roulettes 14, 18 (pour le vantail 10) et 22, 26 (pour le vantail 12). Les roulettes sont guidées dans le mouvement par des guides comportant des parois de guidage. Ainsi, les roulettes 14 et 18 roulent respectivement dans les guides 54 et 56 solidaires d'un caisson 55, et les roulettes 22 et 26 roulent respectivement dans les guides 58 et 60 solidaires d'un caisson 57. On doit noter que d'autres mécanismes

pourraient être utilisés pour le coulissement des vantaux tels que des mécanismes à billes ou à patins. Par exemple, les vantaux pourraient coulisser dans des rainures pratiquées dans le sol et/ou des roulements à billes pourraient être fixées sous les vantaux pour faciliter ce coulissement.

En position d'ouverture du dispositif d'entrée tel qu'illustré sur la figure 2, et avec des manivelles de longueur égale à 10 cm, l'écartement 11 entre les deux vantaux est d'environ 50 cm, permettant à l'usager de passer quelle que soit sa corpulence.

Le deuxième cas se produit lorsque l'usager a introduit un ticket invalide dans le mécanisme de contrôle. Dans ce cas, le dispositif d'entrée se met en position de fermeture représentée sur la figure 3. Pour ce faire, les arbres 34, 40, 46 et 52 sont entraînés en rotation, dans le sens des aiguilles d'une montre pour les arbres 34 et 40 et dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre pour les arbres 46 et 52. Pendant cette manoeuvre, les galets 30, 36, 42 et 48 sont descendus à leur position la plus basse tout en entraînant les éléments-glissière 16, 20 d'une part et 24, 28 d'autre part à se rapprocher, et donc à rapprocher également les deux vantaux l'un de l'autre. Dans cette position, l'écartement 13 entre les deux vantaux est réduit à 10 cm, ce qui ne permet pas à un individu de passer. On doit noter que les écartements 11 , /2, /3 entre les vantaux dans les positions respectives d'attente, d'ouverture et de fermeture du dispositif d'entrée sont fonction de l'étendue de la rotation des manivelles entraînées par les arbres d'entraînement et de leur longueur. Si, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1, 2 et 3, on augmente la longueur des manivelles de 5 cm, l'écartement 11 de position d'attente reste inchangé à 30 cm, mais l'écartement 12 de position d'ouverture passe à 60 cm alors que *?3 (position de fermeture) passe à 0 (les vantaux se touchent).

Par contre, on peut faire varier ces écartements en jouant sur l'écart angulaire des manivelles. Tout en gardant

les manivelles verticales en position d'attente, il faut qu'en position de fermeture des vantaux 10 et 12, les manivelles 32, 38, 44 et 50 soient au minimum en position horizontale ou même légèrement au dessous de l'horizontale de façon à assurer un verrouillage empêchant l'ouverture des vantaux par effraction.

Par ailleurs, il est possible d'utiliser une vitesse du moteur différente à l'ouverture et à la fermeture de façon à avoir vitesse d'ouverture des vantaux différente de leur vitesse de fermeture.

Le mode de réalisation illustré sur les figures 1, 2 et 3, dans lequel, en position d'ouverture ou de fermeture, les manivelles sont horizontales, est utilisé de préférence. En effet, dans ce dispositif, un mouvement de rotation des arbres d'entraînement est transformé en mouvement linéaire sinusoïdal des éléments-glissière. Par conséquent, lorsque la manivelle arrive en position horizontale en fin de mouvement d'ouverture ou fermeture, la vitesse communiquée à l'élément- glissière et donc au vantail est égale à zéro. Cette vitesse nulle évite l'arrêt brutal du portillon en fin de course des dispositifs antérieurs.

La figure 4 illustre schématiquement le système de commande des galets 42 et 48. Ce système comprend un mécanisme de contrôle des tickets 62 qui commande le fonctionnement d'un moteur 64. Ce dernier commande la rotation de l'arbre 46 par l'intermédiaire d'un embrayage à appel de courant 66. L'arbre d'entraînement 46 est relié à l'arbre 52 au moyen d'un courroie 68. De la même façon, le mouvement de l'arbre 34 est communiqué à l'arbre 40 au moyen d'une courroie 70 (voir figures 1, 2 et 3). On doit noter que les courroies pourraient être remplacées par tout autre système de transmission de mouvement tel qu'une chaîne ou un câble ou tout autre mécanisme, notamment un mécanisme à bielles avec de préférence un angle de rotation des bielles inférieur à 180*.

Dans un mode de réalisation préféré, chacune des deux courroies 68 ou 70 est munie d'un contrepoids 72 ou 74

respectivement, qui se trouve en position basse lorsque le portillon est ouvert (voir figure 2) et en position haute lorsque le portillon est fermé (voir figure 3). Lorsqu'il y a une coupure de courant, l'embrayage à appel de courant 66 n'étant plus alimenté, ce dernier est alors en position de débrayage. Les arbres ne sont donc plus commandés et les deux contrepoids descendent dans leur position basse entraînant le mouvement de la courroie qui fait subir une rotation aux arbres d'entraînement des vantaux pour amener ceux-ci dans la position illustrée sur la figure 3, c'est à dire en position d'ouverture.

Bien que de forme simple dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le galet 30, 36, 42, 48 peut être plus allongé ou en deux parties de part et d'autre de la manivelle, sans que cela sorte du cadre de l'invention.

Selon un autre mode de réalisation, le contrepoids peut être remplacé par tout autre mécanisme de rappel et notamment un ressort dont une extrémité est fixée au même point que le contrepoids 72 ou 74, l'autre extrémité étant fixée dans la partie inférieure des caissons 55 et 57 afin d'actionner les courroies 68 et 70 en cas de coupure de courant pour permettre une ouverture. Selon un autre mode de réalisation, le contrepoids peut être remplacé par un ou des ressorts de torsion montés sur les arbres 34, 40, 46 et 52 solidaires, d'une part, des manivelles respectives, d'autre part, des caissons 55 et 57. En cas de coupure de courant, leurs précontraintes dans la position fermée des vantaux agira sur les manivelles pour une rotation de celles-ci jusqu'à la position ouverte des vantaux. Un autre avantage réside dans la course. faible d'ouverture ou de fermeture du dispositif grâce à la position intermédiaire d'attente. Cette manoeuvre d'ouverture bien plus rapide que celle des systèmes existants (environ 0,2 s) a également comme avantage de pouvoir placer le mécanisme de contrôle de ticket ou tout autre moyen d'autorisation très près de la porte elle-même en toute sécurité, et donc de garantir un flux maximum de passages d'usagers.

FEUILLE RECTIFIEE (REGLE 91 ) ISA/EP

Comme on l'a vu précédemment, la structure du dispositif impose une vitesse nulle des vantaux en fin de course. Il n'est donc pas nécessaire de demander un effort d'accélération ou de décélération au moteur. Le couple moteur nécessaire est donc relativement faible et il n'y a donc pas besoin de limiteur d'effort pour la sécurité de l'usager pendant la fermeture en cas de défaut. Par contre, la combinaison qui vient d'être décrite, comportant au moins deux manivelles, présente la particularité de garantir un blocage absolu en position de fermeture et donc une bonne aptitude au contrôle anti-fraude dans la mesure où les efforts de tentative d'ouverture ne sont pas transmis aux guidages ni au mécanisme d'entraînement.