Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
` 1173680
L'invention concerne une barrière motorisée. Plus
précisément, l'invention se rapporte à une installation per-
mettar.t à une barrière de pivoter tout en effectuant un levage
vertical.
On sait que de nombreux édifices commerciaux et indus-
triels ainsi que certains projets, notamment des postes électri-
ques doivent être clôturés afin de les protéger contre les vols
et/ou le vandalisme, et dans certains cas parce que ces derniers
présentent un réel danger même pour les simples curieux, comme
les enfants. Or, les préposés à l'entretien de ces sites sont
souvent appelés d'urgence pour effectuer des réparations ou
entreprendre des opérations qui ne peuvent attendre. Dans de
tels cas, il est presque toujours nécessaire de pénétrer à l'in-
térieur de l'enceinte clôturé, avec de l'équipement, ce qui im-
plique qu'il faut presqu'infailliblement y amener des camions
ou camionnettes, et souvent d'autres types de véhicules motori-
~és. S'il s'est soudainement accumulée une quantit~ importante
de neige, il est souvent impossible d'ouvrir la barrière sans
avoir au préalable enlevé celle qui empêche cette opération.
On comprendra que dans des situations d'urgence, on ne peut
toujours attendre d'avoir déneigé le sol dans le secteur repré-
senté par l'ouverture de la barrière, sans risquer de graves
inconvénients. Il y aurait donc intérêt à ce que l'on puisse
avoir recours à une barrière conçue de façon à permettre une plus
ou moins grande élévation et qui ne nécessite pas une grosse
armature.
En vue de surmonter les difficultés mentionnées ci-
dessus, j'ai mis au point une installation permettant à une
barrière de pivoter tout en effectuant un levage vertical.
L'installation comprend un membre vertical, des guides hélicoi-
daux sur le membre vertical, des organes de déplacement fixés à
- 1 - ~,
.,,, -
` 1173680
ladite barrière, des moyens associés aux guides hélicoldaux,
permettant un levage vertical de la barriere alors que les or- ,
ganes de déplacement suivent un parcou~s déterminé par les ~'
guides hélicoidaux ce qui permet à la barrière de pivoter et de
s'ouvrir tout en effectuant ledit levage vertical.
Selon une réalisation préférée de l'invention, les
guides hélicoidaux sont constitués par des barres métalliques
fixées sur le membre vertical.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
le membre vertical est constitué par un poteau métallique.
De préférence, les barres métalliques sont soudées
sur la surface du poteau.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, '
les barres métalliques sont à section carr~e.
L'installation comprend de préférence deux barres mé-
talliques inférieures opposées l'une à l'autre et situées à un
même niveau inférieur ainsi que deux barres métalliques supéri-
eures opposées l'une à l'autre et situées à un même niveau su-
périeur.
Il est préférable que chaque barre métallique compren-
ne une partie inférieure rectiligne qui ne permet que l'éléva-
tion verticale de la barrière, suivie d'une partie hélicoidale
qui permet à la fois l'élévation verticale de la barrière et
le pivotement de cette dernière.
De préférence, les organes de déplacement sont des
organes de roulement, par exemple, des chariots.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
l'installation comprend un élément semi-annulaire inférieur
épousant la forme du poteau et un élément semi-annulai,r,e supé-
rieur épousant la forme du poteau, un chariot étant fixé aux
deux extrémités de chaque élément semi-annulaire de façon à ce
que chaque chariot s-'engage sur une barre métallique correspon-
dante.
-- 2 --
.~
-- 1173680
Il est préférable que les éléments semi-annulaires
comprennent des moyens destinés à fixer la barrière.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
les deux éléments semi-annulaires sont reliés entre eux par une
tige pour constituer un ensemble rigide, la tige ayant une lon-
gueur telle que lors d'un déplacement vertical de la barrière
l'élément semi-annulaire inférieur se situe à un niveau des
barres métalliques inférieures qui correspond au niveau des
barres métalliques supérieures vis-à-vis lequel vient se placer
l'élé~ment semi-annulaire supérieur.
Bien que des moyens quelconques puissent être utilisés
pour associer la barrière à l'installation, il est pr~férable
que des supports à barrière soient fixés sur les éléments semi-
annulaires afin de recevoir ladite barrière.
Selon une réalisation préférée de l'invention, chaque
chariot comprend un élément en forme de L et deux blocs parallè-
les fixés à l'arrière et aux extrémités de l'une des pattes de
~ ment en forme de L, une rainure longitudinale étant prati-
quée dans chacun des blocs, un axe disposé entre les deux blocs
et dont les extrémités peuvent coulisser dans les rainures, un
rouleau en fuseau de fil monté en roulement libre sur l'axe, un
alésage prévu dans chacun des blocs, l'alésage comprenant une
portion filetée, un ressort en boudin disposé dans l'alésage et
s'appuyant sur l'axe par l'entremise d'un goujon, et une vis de
serrage vis~ée dans la portion filetée de l'alésage et s'appuyant
sur le re~sort en boudin, deux roulettes libres montées sur l'au-
tre patte de l'élément en forme de L de façon à engager chacun
des côtés d'une des barreR métalliques tandis que le rouleau en
fuseau de fil s'appuie sous l'action du ressort en boudin sur
la face supérieure de la barre métallique correspondante, et une
pièce de raccordement permettant de rattacher le chariot à l'élé-
ment semi-annulaire.
.... _ . . . .
.:
-'` 1173680
La pièce de raccordement comprend de préférence, une
tige dont une extrémité est soudée sur l'autre patte de l'élé-
ment en forme de L, un tuyau entourant la tige autour de laquel-
le il peut tourne~ le tuyau étant d'autre part soudé à l'extré-
mité de l'élément semi-annulaire, ce qui permet au chariot de
pivoter en suivant le parcours de la barre métallique.
Les moyens permettant un levage vertical de la bar-
rièreComprennent de préférence une poulie et un câble fixé à la
barrière et s'enroulant autour de la poulie ainsi qu'un moteur
10 pour actionner le câble et de ce fait lever la barrière. - .
L'invention va maintenant être illustrée purement à
titre d'exemple et sans caractère limitatif par les dessins
annexés dans lesquels:
La FIGURE 1 est une vue en perspective du dispositif
selon l'invention, incluant la barrière;
La FIGURE 2 est une coupe prise selon 2-2 de la
FIGURE 1,
La FIGURE 3 est une vue prise de 1'intérieur de 1'en-
ceinte montrant la barrière en position levée et ouverte complè-
tement,
La FIGURE 4 est une vue de côté d'un chariot et de son
support,
La FIGURE 5 est une vue d'élévation d'un chariot
et de son support,
La FIGURE 6 est une coupe selon 6-6 de la FIGURE 4,
La FIGURE 7 est une du dispositif incluant une partie
de la barrière montrant le mécanisme de levage,
La FIGURE 8 est une vue de la poulie,
La FIGURE 9 est une coupe selon 9-9 de la FIGURE 7,
La FIGURE 10 montre le déplacement d'un chariot sur le
poteau métallique,
La FIGURE 11 est un agrandissement montrant le pivote-
ment du chariot par rapport à l'élément semi-annulaire,
1173~80
La FIGURE 12 est une vue en coupe prise selon 12-12
de la FIGURE 7,
La FIGURE 13 est une vue de face de la serrure,
La FIGURE 14 est une coupe selon 14-14 de la
FIGURE 13,
La FIGURE 15 montre la serrure en position de
déverrouillage;
La FIGURE 16 montre la serrure en position de
course vers le verrouillage,
La troisième page de dessins comprend les FIGURES
7, 8 et 11 et la quatrième page comprend les FIGURES 9, 10
et 12.
En se référant aux dessins on verra qu'il s'agit de
faire en sorte qu'une barrière 1 puisse pivoter comme à l'habi-
tude et qu'en même temps cette dernière subit une élévation
ou un levage vertical, ce qui lui permet de s'ouvrir en dépit
d'obstacles, tels que la neige, qui pourraient se trouver sur
le parcours de la barrière 1 lorsqu'on l'ouvre sans la soulever.
L'installation qui permet cette action de pivotement
et de levage se situe au niveau d'un poteau métallique 3 dont le
diamètre doit être suffisant pour y monter l'installation que
l'on va maintenant décrire.
Ainsi qu'on le verra sur les dessins, on retrouve deux
barres métalliques inférieures 5 et 7, lesquelles sont soudées de
façon longitudinale sur la surface du poteau 3. On notera de
même que les deux barres métalliques 5 et 7 sont à section car-
rées, qu'elles sont opposées l'une à l'autre et qu'elles sont
situées à un même niveau inférieur sur le poteau 3.
On retrouve d'autre part deux barres métalliques supé-
rieures 9 et 11, lesquelles sont aussi soudées de façon longitu-
dinale sur la surface du poteau 3. Ces barres métalliques supé-
rieures sont identiques aux barres métalliques inférieures,
., ., . ... , . _ . .. ... I
`-~` 1173680
c'est-à-dire qu'elles ont la même forme comme on le verra plus
bas, et qu'elles sont aussi à section carrée. Ainsi qu'on le
verra sur les dessins, les barres m~talliques 9 et 11 se situent
; à un même niveau supérieur sur le poteau 3 et sont aussi opposées
l'une à l'autre.
Il fut mentionné ci-dessus que les quatre barres mé-
talliques 5, 7, 9 et 11 sont identiques. Tel qu'illustré, cha-
cune d'elle comprend une partie rectiligne inférieure 13, la-
quelle, comme on le verra plus bas ne permet qu'une élévation
verticale de la barrière sur une certaine distance. Cette
- 5a -
.:
- il73680
partie rectiligne 13 est suivie d'une partie hélicoidale 15,
laquelle,comme on le verra aussi plus bas, permet à la fois une
nouvelle élévation verticale de la barrière en même temps qu'un
pivotement de cette dernière, le tout tel qu'on le voit sur les
dessins. On retrouve enfin une partie rectiligne verticale 16
pour compléter l'élévation de la barrière. D'autre part, on
notera que cette partie hélicoidale 15 s'enveloppe en quelque
sorte sur la surface du poteau tout en s'élevant sur ce dernier
jusqu'à ce que l'extrémit~ supérieure 17 de la barre métallique
ait subi une rotation de 90 par rapport à la partie rectiligne
inférieure 13. Les barres 5, 7, 9, ll, ont des extrémités
inférieures l9.
En référant encore une fois aux dessins, l'on consta-
tera que chacun des guides hélicoidaux ou barres métalliques 5,
7, 9 et 11 sert à engager un chariot lequel sera en définitive
responsable de l'élévation et du pivotement de la barrière l.
C'est ainsi que l'on retrouvera un chariot pour chaque barre
m~tallique. On aura donc quatre chariots 21, 23, 25 et 27
qui s'engageront respectivement sur les barres métalliques 5,
20 7, 9 et 11. D'autre part, afin que ces chariots 21, 23, 25 et
27 puissent agir sur la barrière 1 ainsi qu'on l'a mentionné
ci-dessus, il faut qu'ils soient reliés avec cette dernière.
Pour ce faire, on a recours à l'arrangement que l'on va main-
; tenant décrire.
Cet arrangement comprend deux éléments semi-annulaires
S 29 et 31. On notera en premier lieu que les chariots 21 et 23
sont fixés sur l'élément semi-annulaire 29 et que les chariots
25 et 27 sont fixés sur l'élément semi-annulaire 31. Ces deux
, éléments 29 et 31 ainsi que la façon précise d'y fixer les cha-
30 riots 21, 23, 25 et 27 seront décrits en détail plus bas.
Pour le moment, nous devons signaler que l'arrange-
;
i - 6 -
- .. -- , ., . _. .. . .
`- 1173680
ment en question est constitué des deux éléments semi-annulaires
29 et 31, lesquels sont reliés entre eux par une tige 33, ainsi
qu'on le verra sur les dessins, pour former un ensemble rigide.
Cette tige 33 est de préférence à section circulaire et a une
longueur telle que lors du déplacement vertical de l'ensemble
rigide, l'élément inférieur 29 se situe à un niveau des barres
métalliques 5 et 7 qui correspond au niveau des barres métalli-
ques 9 et 11 vis-à-vis lequel vient se placer l'élément semi-
annulaire supérieur 31.
L'ensemble rigide constitué par les éléments semi-
annulaires 29 et 31 ainsi que par la tige 33 comprend des sup-
ports à barrière 35 et 36 sur lesquels est monté la barrière 1.
Chaque élément semi-annulaire 29 et 31 est identique
et est formé en fer à cheval, plus précisément tel qu'on le voit
sur les dessins. Ces éléments semi-annulaires doivent tous deux
épouser la forme du poteau 3 afin de toujours entourer ce dernier
à demi-circonférence lors du déplacement vertical de l'ensemble,
ainsi qu'on le verra plus bas.
Avant de d~crire la fac,on de fixer les chariots 21,
23, 25 et 27 aux éléments semi-annulaires 29 et 31, il convient
de décrire la structure exacte des chariots. Etant donné que
ces chariots sont identiques, il suffira d'en donner une seule
description qui s'appliquera à tous les chariots. Cependant,
avant de ce faire, il faut mentionner qu'un chariot est fixé
aux deux extrémités de chaque élément semi-annulaire de façon à
ce que chaque chariot s'engage sur une barre métallique corres-
pondante. C'est ainsi que le chariot 21 B I engage sur la barre
métallique 5, le chariot 23 s'engage sur la barre métallique 7,
le chariot 25 s'engage sur la barre métallique 9 et le chariot
27 s'engage sur la barre métallique 11.
En se référant encore une fois aux dessins, on verra
que chaque chariot comprend un élément en forme de L 37 et deux
. ' ' . ~ .
1173680
blocs parallèles 38 et 39 fixés notamment par soudure aux
extrémités de la patte horizontale de l'élément en forme de
L 37, le tout tel qu'illustré. Chacun des blocs 38 et 39
comprend une rainure longitudinale 41 ainsi qu'un agrandissement
43 de cette dernière en forme de cercle de facon à donner l'ap-
parence d'un trou de serrure. Un axe 45 est retenu entre les
deux blocs 38 et 39 par les alésages 49 prévus à cette fin. En
se référant aux dessins, on verra que les extrémités de l'axe
45 peuvent coulisser dans les rainures 41 prévues dans les deux
blocs 38 et 39. A ce stage, il convient de mentionner que
l'agrandissement 43 prévu dans les blocs 38 et 39 sert à insé-
rer l'axe 45 entre ces derniers. Le chariot comprend aussi un
rouleau en fuseau de fil 51, lequel est monté en roulement libre
sur l'axe 45, le tout tel qu'on le voit sur les dessins. Chaque
bloc 38, 39, comprend un second alésage 53, en direction axiale,
lequel comprend une portion filetée 55. Un ressort en boudin 57
est dispos~ dans l'alésage 41 de façon à s'appuyer sur l'axe 45
par l'entremise d'un goujon 58. Le ressort 57 est retenu en
place par une vis de serrage 59, laquelle s'appuie sur le ressort
57 ainsi qu'on le voit sur les dessins. Enfin, le chariot com-
prend deux roulettes libres 61 montées sur la patte verticale
65 de l'élément en forme de L 37, au moyen du boulon 67 et de
l'écrou autobloquant 69, de façon à engager chacun des côtés
d'une des barres métalliques 5, 7, 9 et 11 tel qu'illustré sur
les dessins. En cette position des roulettes libres 61, le rou-
leau en fuseau de fil s'appuie sous l'action du re~sort à boudin
57 sur la face supérieure de la barre métallique correspondante.
Evidemment, chaque chariot 21, 23, 25 et 27 doit être
attaché à un élément semi-annulaire 29 ou 31. Pour ce faire,
on a recours aux pièces de raccordement 71 qui sont évidemment
au no~bre de quatre et sont toutes identiques. Il suffira donc
d'en décrire une seule.
- 8 -
1173680
La pièce de raccordement 71 comprend une tige 73
dont une extrémité est soudée sur la patte verticale de l'élément
en forme de L 37. Un tuyau 79 entoure la tige 73 autour de
laquelle il peut tourner. D'autre part, le tuyau 79 est soudé à
l'extrémité de l'élément 29 et 31 semi-annulaire correspondant,
en 81, ce qui permet au chariot de pivoter en suivant le parcours
de la barre métallique sur laquelle il est engagé.
Enfin, l'installation illustrée aux FIGURES 7 et 8
comprend une poulie 83 autour de laquelle est enroulé un câble
85. L'extrémité de ce dernier est fixée ou attachée de façon
connue en 87 à la barrière 1. Quant au câble 85, il est action-
né par un moteur 89 illustré en FIGURE 12.
Référant plus précisément aux FIGURES 7 et 8, qui
illustrent le montage de la poulie 83 sur le poteau 3 ainsi que
son fonctionnement, on verra que la poulie 83 est rattachée à un
axe de pivot 91 par l'entremise d'un support à poulie 93. L'axe
de pivot 91 est disposé à l'intérieur du poteau 3 à la partie
supérieure de ce dernier tel qu'on le voit sur les dessins. Pour
ce faire on a prévu deux disques parallèles 95 et 97 qui sont
fix~ de façon connue à l'intérieur du poteau 3. Ces deux dis-
ques 95 et 97 sont percés de trous qui sont enlignés permettant
d'y faire passer l'axe de pivot 91 en position strictement ver-
ticale. Un siège à coussinet 99 est dispos~ sur le disque 95.
Ce dernier reçoit le coussinet 101 dans une assise 103 tandis
qu'une crapaudine 105, dispos~e comme on le voit sur la FIGURE
8, sur l'épaulement 107, permet de retenir l'axe de pivot grâce
à la tête de sOutien 109, prévue à la partie supérieure de l'axe
de pivot 91. Sous le disque 97, on aperçoit un siège à coussi-
net 111 lequel reçoit le coussinet 113.
On réalise donc que sous l'action du moteur 89, de la
poulie 83 et du câble 85, il y a pivotement de la barrière.
_ g _
il73680
Afin que le câble 85 ne devienne pas un encombrement durant la
montée et la descente de la barrière, on a prévu le mécanisme
à pivot décrit ci-dessus lequel permet le pivotement de la
poulie 83. En effet lorsque la barrière pivote, la poulie a
tendance à subir un mouvement correspondant. C'est l'axe à
pivot 91 montée en pivotement libre dans les coussinets 101 et
113 qui permet ce pivotement de la poulie dans la direction de
la flèche llS (illustré en FIGURE 8).
La barrière 1 est normalement intégrée à la clôture
périphérique d'un poste électrique ou plan industriel à proté-
ger et sert à contrôler les entrées et les sorties.
Dans le cas d'un poste électrique, l'opérateur du
poste est logé dans le bâtiment de commande (non illustré) situé
à environ 45 mètres de la barrière 1, à l'intérieur du poste,
et c'est lui qui normalement actionne la barrière 1. En cours
normal d'opération le moteur 89 est ajusté pour que la barrière
1 prenne environ 10 secondes pour parcourir sa course.
Le fonctionnement de la barrière peut se faire soit
en communiquant avec l'opérateur, soit en utilisant une clef.
La barrière 8 1 ouvre après que l'op~rateur ait appuyé sur un
bouton "ouvert" (non illustré) ou que le visiteur se soit servi
de sa clef (non illustrée). La communication se fait par exem-
ple par un téléphone à cadran (non illustré) placé du côté
gauche du conducteur d'un véhicule que llon désire faire pénétrer
par la barrière. On peut aussi avoir recours à un code local
au lieu d'une clef.
Dès que l'opérateur appuie sur le bouton "ouvert" ou
utili~e sa clef ou un code, le moteur 89 entre en opération et
la barrière s'ouvre en se levant et en pivotant sous l'action
de la poulie 83 et du câble 85. Quand la barrière est complè-
tement ouverte, le moteur s'arrête automatiquement. Pour fermer
-- 10 --
1173680
la barrière il s'agit d'appuyer sur le bouton "fermé" (non
illustré) ou d'utiliser à nouveau la clef et le code et le
moteur fonctionne de façon inverse pour fermer la barrière.
Enfin, par mesure de sécurité, on a prévu une
serrure pour la barrière selon l'invention.
Comme on le voit sur les FIGURES 13 - 16, cette
serrure comprend essentiellement deux plaques verticales 117
et 119, parallèles entre elles et espacées l'une de l'autre.
Entre ces deux plaques, on a disposé la came 121, et au-dessus
de cet ensemble, on retrouve un solénoide 123 munie d'un
plongeur 125.
Plus précisément, les deux plaques 117 et 119 sont
rectangulaires et sont toutes deux munies d'une encoche 117a,
ll9a à leur partie sup~rieure. Sur les dessins ces encoches
sont rectangulaires, bien qu'on puisse choisir une forme
quelconque pourvu que l'on puisse en définitive obtenir le
verrouillage de la barrière. Ces deux plaques 117, 119 sont
fix~e8 de fa,con connue sur le poteau 3, dans une ouverture pré-
vue à cet effet. On notera que chaque plaque 117, 119 ainsi
que la came 121 sont percées de trous enlignés 117b,119b et
121b à leur partie inférieure ainsi qu'on le voit sur les
dessins. Un boulon 126 passe par les trois trous 117b, ll9b et
121b, réunissant ainsi les deux plaques 117 et 119 ainsi que la
came 121. Ce boulon 126 doit faire en sorte que la came 121
puisse pivoter autour du boulon 126 tandis que les deux plaques
117, 119 restent fixes.
Avant d'aller plus loin, il convient de décrire la
forme de cette came 121. Comme on le voit sur les dessins,
cette dernière à la forme générale d'un secteur de 90, les
deux rayons du secteur étant représentés par les chiffres de
référence 127 et 129. Elle est de plus munie d'une encoche 131
formant ainsi une langue 133. Cette langue 133 est adjacente
` li73680
au rayon 127. Quant au rayon 129, ce dernier comprend une
extension triangulaire 135 qui sert à accrocher un contrepoids
137. Enfin, pour compléter ce dispositif, on a prévu le solé-
nolde 123 mentionné ci-dessus muni d'un plongeur 125 lequel doit
pouvoir pénétrer dans les encoches 117a, ll9a.
En position de verrouillage, la serrure est telle
qu'on la voit sur la FIGURE 13, l'élément semi-annulaire 31
étant inséré dans l'encoche 131 de la came 121, et le plongeur
125 reposant dans les encoches 117a et ll9a empêchant ainsi le
pivotement de la came 121 qui viendrait buter sur le plongeur
125 par son rayon 129. C'est donc le plongeur 125 et la came 121
qui assurent le verrouillage. Lorsqu'on désire ouvrir la
barrière, on doit d'abord la déverrouiller. Pour ce faire, on
amorce le solénoide 123 ce qui fait rétracter le plongeur 125.
En position levée du plongeur 125, la came 121 peut maintenant
pivoter dans le sen~ indiqué par la flèche 139. L'ascension
de la barrière 1 peut alors se faire. Au début du mouvement
ascendant, après l'amorce du soléno~de 123, l'élément semi-
annulaire 31 provoque le pivotement de la came 121 dans le sens
indiqu~ par la flèche 139 jusqu'à ce qu'il sorte de l'encoche
131. En cette position, la came est normalement instable, mais
par l'action du contrepoids 137 le pivotement de la came se
poursuit jusqu'à ce quelle soit stable, arrêtée par un goujon
d'arrêt 140, en une position où l'élément semi-annulaire 31
peut de nouveau prendre contact avec la langue 133 durant sa
descente.
Pour la fermeture, l'élément semi-annulaire pénètre
à nouveau dans l'encoche 131, dans son mouvement descendant et
force le pivotement de la came en sens contraire alors que le
plongeur 125 pénètre à nouveau dans les encoches 117a, ll9a, ce
- 12 -
A
. ~
~`-` 1173680
qui verrouille la barrière.
Evidemment les contrôles requis pour l'opération de
la barrière ne font pas partie de l'invention et le choix
est laissé à l'homme de l'art.
- 13 -
