Brevet FR2508952A1 — publié le 19830107

I Appareil de balayage portable. La présente invention concerne un appareil de ba- layage portable fonctionnant avec un courant d'air soufflé et constitué par une enveloppe munie à son extrémité supé- rieure d'une poignée et à l'intérieur de laquelle est montée une roue de ventilateur qui est entraînée par un moteur à combustion interne disposé dans la direction de l'axe de rotation de la roue de ventilateur et produit un courant d'air sortant de l'enveloppe par une ouverture de sortie d'air. Des appareils de balayage de ce genre sont guidés à la main et servent à débarrasser, au moyen du courant d'air soufflé, des voies, bancs et surfaces analogues de feuilles et de déchets légers Les appareils sont utilisés par exem- ple sur des terrains de sport, dans des stades, des manèges, etc. Dans des appareils de balayage connus de ce genre la roue de ventilateur est disposée dans un plan vertical de façon à pouvoir tourner autour d'un axe horizontal, le mo- teur et des équipements annexes appropriés étant situés à côté de la roue de-ventilateur En cours d'utilisation d'un tel appareil de balayage il se produit en cas de pivotement autour d'un axe vertical des forces gyroscopiques qui con- trarient le mouvement et doivent être absorbées par la main de l'utilisateur qui porte l'appareil Afin de réduire les efforts à fournir pour guider le courant d'air soufflé il a déjà été proposé d'interposer entre le tuyau de sortie proprement dit de l'appareil de balayage et un tuyau de soufflage constituant l'ouverture de sortie d'air une pièce intermédiaire élastique de sorte que le tuyau de soufflage peut, sans grand effort et indépendamment de la position de l'appareil de balayage, être guidé par l'autre main de l'u- tilisateur Ce mode de réalisation est toutefois très coû- teux et compliqué, le conduit de sortie flexible ayant en outre pour effet de gêner l'écoulement de l'air de sorte que des pertes de puissance sont inévitables De plus,l'uti- lisateur doitse servir des deux mains pour guider l'appa- reil de balayage, ce qui est très gênant dans bien des cas. Or l'invention a pour objet de permettre à un appa- reil de balayage susceptible d'être guidé d'une seule main d'être réalisé de telle façon qu'une puissance effective maximale'soit assurée pour une construction simple et que même dans le cas de mouvements de guidage vigoureux et ar- bitraires de l'appareil autour d'un axe vertical il ne se produise pas de forces gyroscopiques gênant le mouvement. Ce but est atteint suivant l'invention, ponir un ap- pareil de balayage portable fonctionnant avec un courant d'air soufflé et constitué par une enveloppe munie à son extrémité supérieure d'une poignée et à l'intérieur de la- quelle est montée une roue de ventilateur qui est entrai- née par un moteur à combustion interne disposé dans la direction de l'axe de rotation de la roue de ventila- teur et produit un courant d'air sortant de l'enveloppe par une ouverture de sortie d'air, par le fait que l'axe de rotation de la roue de ventilateur est disposé au moins à peu près verticalement. Grâce à la position de la roue de ventilateur il ne s'exerce pas de forces gyroscopiques dans un plan de pivo- tement horizontal, permettant ainsi à l'appareil de ba- layage d'être guidé aisément et à ne pas soumettre, lors du pivotement autour d'un axe vertical, le bras et/ou la main de l'utilisateur à des forces gyroscopiques La dispo- sition verticale de l'axe de rotation de la roue de ventila- teur permet de simplifier la construction de l'appareil de balayage. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'in- vention la roue de ventilateur est montée dans la partie inférieure de l'enveloppe de sorte que l'ouverture de sor- tie d'air peut gtre placée dans le plan de la roue de ven- tilateur immédiatement au-dessus du sol, permettant ainsi d'éviter des moyens de guidage d'air coateux et qui gênent l'écoulement et, en outre, de mettre à profit les forces de choc en retour du courant d'air pour amener l'appareil de balayage dans une position d'utilisation avantageuse et le stabiliser Grace au mode de construction suivant l'in- vention un indice d'étranglement favorable peut en outre être obtenu de façon à permettre une conversion de puis- sance favorable L'indice d'étranglement indique la para- bole de résistance du conduit et,partant,le point de fone- tionnement du ventilateur sur la courbe d'étranglement. En tant que roue de ventilateur peut être utilisé avantageusement un rotor à tambour, permettant ainsi pour une même puissance de choisir une roue de ventilateur de plus petit diamètre L'appareil de balayage peut ainsi être réalisé sous un plus faible volume et de manière plus compacte. D'autres caractéristiques de l'invention sont indi- quées plus loin. Des exemples de réalisation de l'invention sont dé- crits plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins an- nexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement la position de travail dans laquelle l'appareil de balayage est tenu par l'utilisateur, la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, de l'appareil de balayage, la figure 3 est une vue arrière, partiellement en coupe, de l'appareil de balayage de la figure 1, la figure 4 est une vue de dessus de l'appareil de balayage de la figure 1, la figure 5 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'une forme de réalisation modifiée de l'appareil de balayage, la figure 6 est une vue de dessus de l'appareil de balayage de la figure 5, et la figure 7 représente la bretelle de l'appareil de balayage de la figure 1. Comme le montre la figure 1, l'appareil de balayage 6 comporte une enveloppe 12 munie d'une poignée 11 à la- quelle une bretelle 42 est fixée de telle manière que l'on puisse faire pivoter l'appareil vers le c 8 té avec la main tenant la poignée 11 Du côté avant de l'enveloppe le cou- rant d'air soufflé 7 sort sous un angle 8 L'enveloppe 12 de l'appareil de balayage 6 est constituée par une partie supérieure 1 et une partie inférieure 2 (figures 2 à 4), L'enveloppe 12 forme un corps de base cylindrique présen- tant une section circulaire ou ovale Dans la partie infé- rieure 2 de l'enveloppe est montée de manière à pouvoir tourner autour d'un axe de rotation vertical 3 une roue de ventilateur 4, de préférence un rotor à tambour, dont le courant d'air soufflé 7 est guidé par un conduit d'air sensiblement horizontal 18 rapporté à la partie 2 de l'en- veloppe et sort par une ouverture de sortie d'air 15 per- pendiculaire au conduit d'air 18. Dans la direction de l'axe de rotation 3 il se trou- ve au-dessus de la roue de ventilateur 4 dans la partie 1 de l'enveloppe un volant 19, un moteur à combustion interne et un dispositif de démarrage 21 A cet égard, comme le montre la figure 3, l'arbre à manivelle 32 du moteur à com- bustion interne 20 et l'arbre d'entraînement 31 de la roue de ventilateur 4 sont disposés coaxialement l'un par rap- port à l'autre. Le moteur à combustion interne 20 est assujetti à une plaque porteuse 23 à laquelle est fixée la poignée 11. Dans la direction longitudinale du conduit d'air 18 la poi- gnée 11 est située, comme le montre la figure 4, derrière l'ouverture de sortie-d'air 15 dans la région supérieure de la partie 1 de l'enveloppe, un levier de commande des gaz 28 étant disposé sur la poignée du côté de l'ouverture de sortie d'air 15 à l'avant de l'élément destiné à être saisi. La poignée 11 est constituée par un étrier sensi- blement en U dont les branches sont reliées par leurs ex- trémités libres, de préférence par l'intermédiaire d'élé- ments antivibratiles 22, à la plaque porteuse 23 La par- tie reliant les branches 16 et 17 de l'étrier est réalisée en tant qu'élément destiné à être saisi 13 qui s'étend suivant une pente ascendante à partir de la branche ar- rière 17 en direction de l'ouverture de sortie d'air 15 et fait avec un prolongement-fictif de l'axe de rotation 3 un angle de préférence compris entre 110 et 1300 La branche antérieure 16 fait avec l'élément destiné à être saisi 13 un angle droit et se trouve de ce fait au ras de la face frontale d'un bombement 14 dont l'étendue augmente vers l'avant progressivement de haut en bas. La partie supérieure 1 de l'enveloppe forme avec la poignée 11 un ensemble esthétique, le bombement 14 étant situé au-dessus du conduit d'air 18 et déterminant du point de vue de son aspect extérieur une transition en douceur entre la surface périphérique arrière en forme de cylindre partiel de la partie supérieure 1 et la partie inférieure 2 de l'enveloppe la partie 2 de l'enveloppe est adaptée au diamètre de l'extrémité inférieure de la partie 1, le conduit d'air 18 étant rapporté à la partie 2 au moyen de parois latérales faisant suite tangentielle- ment à la paroi arrière en forme de cylindre partiel,et présentant une section sensiblement rectangulaire Le dis- positif de démarrage 21 du moteur est monté dans la région supérieure de la partie 1 de l'enveloppe, de préférence dans la portion supérieure en forme de coupole de l'enve- loppe au voisinage immédiat de la poignée 11, et est ac- tionné au moyen d'une poignée de tirage 29 qui est située avantageusement du c 8 té de l'utilisateur (figure 1) lors- que dans ces conditions on fait démarrer l'appareil de ba- layage 6 la traction exercée sur la poignée de tirage 29 ne peut, par suite de cette disposition du dispositif de démarrage 21, exercer qu'un faible moment de pivotement sur l'appareil de balayage même. Les équipements annexes nécessaires au fonctionne- ment du moteur à combustion interne 20, tels que le silen- cieux 27, le carburateur 25, le filtre à air 26, l'échap- pement et le réservoir 24, sont disposés autour du moteur à combustion interne 20 De plus, les gaz d'échappement sont avantageusement évacués sur le c 8 té de l'enveloppe 12 qui est éloigné de l'utilisateur (figure 1) de sorte que celui-ci n'est pas incommodé. le filtre à air débouche de préférence sur le c 8 té éloigné de l'ouverture de sortie d'air 15 (figure 4) de façon à éviter dans une large mesure que des balayures soulevées en tourbillon par le courant d'air 7 soient as- pirées. L'appareil comporte une tubulure de remplissage 36 pour le réservoir d'essence La tubulure est avantageuse- ment située sur le dessus de l'enveloppe 12 de façon à as- surer un remplissage aisé. La bougie 33 (figure 3) du moteur à combustion in- terne 20, qui est reliée au dispositif d'allumage 30 situé dans la partie 2 de l'enveloppe, est avantageusement acces- sible de l'extérieur de façon à pouvoir être changée faci- lement. Les deux parties 1 et 2 de l'enveloppe sont séparées l'une de l'autre de manière étanche à l'air par une paroi de séparation 34, l'ouverture d'entrée d'air 5 donnant ac- cès à la roue de ventilateur 4 étant ménagée dans le fond 39 de la partie 2 de l'enveloppe L'ouverture d'entrée d'air est située axialement en regard de la roue de ventilateur 4 et présente de préférence la même section que cette der- nière de façon à permettre un débit d'air important. Afin d'éviter que l'ouverture d'entrée d'air 5 ne soit obturée lorsqu'on pose l'appareil 6 avec la surface formant fond 39 sur le sol il est prévu un support 37 as- sujetti à l'intérieur de l'enveloppe 12 et constitué par un étrier en U disposé transversalement à la poignée 11 et dont les branches libres 35 sont ancrées à l'intérieur de l'enveloppe 12 Le support 37 est disposé du côté opposé à l'ouverture de sortie d'air 15 à l'extrémité arrière de l'appareil et la surface formant fond 39 de l'extrémité avant du:conduit d'air 18 est chanfreinée en direction du courant d'air 7 de sorte que ce chanfrein 38 et le support 37 permettent de poser l'appareil 6 sur le sol dans de bon- nes conditions de stabilité et sans que l'ouverture d'en- trée d'air 5 soit fermée. La position de repos déterminée par le chanfrein 38 et le support 37 est avantageusement choisie de façon que la surface formant fond 39 soit inclinée sous un angle d'environ 18 à 25 par rapport à l'horizontale. Lorsqu'on soulève l'appareil de balayage 6 pour l'amener dans sa position d'utilisation (figure 1) cet an- gle devient plus grand pour atteindre 20 à 400 sous l'effet des forces de choc en retour du courant d'air 7 de sorte que celui-ci rencontre le sol 9 sous un angle correspondant. En raison de la construction de l'appareil l'élément desti- né à être saisi 13 de la poignée 11 est dans cette position d'utilisation à présent placé horizontalement de sorte que la main de l'utilisateur portant l'appareil n'a pas besoin d'être inclinée Etant donné que l'élément destiné à être saisi 13 est déjà placé presque horizontalement lorsque l'appareil se trouve posé sur le sol (l'angle par rapport à l'horizontale n'étant que de 2 à 15 ), l'appareil peut à coup sûr être facilement amené dans sa position d'utilisa- tion suivant la figure 1 lorsqu'on le soulève Du fait que le moteur à combustion interne 20 et les équipements anne- xes sont disposés au-dessus de la roue de ventilateur 4 on obtient en outre une position favorable du centre de gravi- té de sorte qu'en cas de soulèvement de l'appareil les for- ces de gravité contribuent également à ce que l'appareil occupe la position d'utilisation. Par suite des forces de choc en retour du courant d'air 7 l'appareil 6 est, comme représenté sur la figure 1, légèrement incliné par rapport à la verticale en cours d'utilisation de sorte que le courant d'air 7 est dirigé sur le sol à nettoyer 9 sous un angle 8 de 20 à 40 Du fait de l'axe de rotation vertical 3 de la roue de ventila- teur 4 il ne se produit pratiquement pas de forces gyrosco- piques qui lors d'un changement de direction du courant d'air 7 doivent être supportées par le bras de l'utilisa- teur Le fait que la roue de ventilateur 4 soit placée dans la partie inférieure 2 de l'enveloppe permet de dispo- ser l'ouverture de sortie d'air 15 au voisinage immédiat du fond sans qu'il faille utiliser des moyens de changement de direction compliqués et préjudiciables à l'écoulement. La position favorable du centre de gravité, obtenue du fait que le moteur à combustion interne 20 et ses équi- pements annexes sont situés au-dessus de la roue de ventila- teur 4, contribue en outre à rendre l'appareil de balayage 6 facile à porter. Etant donné que le levier de commande des gaz 28 se trouve dans la partie avant de la poignée 11, l'appareil peut être facilement commandé par le pouce de la main qui le porte. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'in- vention est représentée sur les figures 5 et 6 o des élé- ments constitutifs identiques à ceux de la première forme de réalisation sont désignés de la même façon L'ouverture d'entrée d'air 5 ' est ménagée dans la paroi de séparation 34 entre les parties 1 et 2 de l'enveloppe, des orifices d'en- trée d'air 40 étant prévus dans la région supérieure de la partie 1 de l'enveloppe, de préférence au niveau de la por- tion en forme de coupole 41 Dans ce cas l'air entrant par la partie 1 de l'enveloppe refroidit en même -temps le moteur à combustion interne 20 de sorte que l'on peut se passer d'un ventilateur de refroidissement additionnel Ainsi le courant d'air 7 est en outre légèrement chauffé, ce qui peut être avantageux dans bien des cas De plus, aucun support spécial n'a besoin d'être prévu pour cet appareil de balaya- ge 6 L'appareil peut être posé directement avec la surface formant fond 39 sur le sol. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention les gaz d'échappement du moteur à combustion interne 20 sont envoyés de façon dosable dans la partie su- périeure 1 de l'enveloppe et ainsi amenés au courant d'air 7 du côté aspiration de la roue de ventilateur 4 de sorte que la température du courant d'air 7 devient encore plus élevée. Au courant d'air 7 peuvent en outre être ajoutés des produits à pulvériser présentés en poudre ou sous forme de liquide, des réservoirs appropriés pouvant dans ce but 8 tre montés sur ou dans l'enveloppe 12 de l'appareil de balayage 6 L'adjonction de tels produits peut s'effectuer directement dans le conduit d'air 18 de la partie inféri- eure 2 de l'enveloppe ou en amont de l'ouverture d'entrée d'air 5 ' donnant accès à la roue de ventilateur 4. Suivant encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention il est prévu, en particulier dans le cas de machines de plus forte puissance,une bretelle 42 qui au moyen d'un oeillet de suspension 43 est accrochée (figure 7) à un étrier rigide 44 susceptible d'être monté sur la poignée 11 suivant la ligne de gravité de cette poignée et d'être bloqué au contact de celle-ci Le poids de l'appa- reil se trouve ainsi transmis à l'épaule de l'utilisateur de sorte que sa main n'a qu'à guider le courant d'air 7 en changeant la position d'utilisation de l'appareil. L'étrier 44 peut être engagé dans des barres de guidage 45 à l'avant de l'élément destiné à être saisi 13 et y être immobilisé au moyen d'une pièce de serrage 45 munie d'une vis de réglage 47. 1 1 REVENDICATIONS 1 Appareil de balayage portable fonctionnant avec un courant d'air soufflé et constitué par une enveloppe munie à son extrémité supérieure d'une poignée et à l'inté- rieur de laquelle est montée une roue de ventilateur qui est entraînée par un moteur à combustion interne disposé dans la direction de l'axe de rotation de la roue de venti- lateur et produit un courant d'air sortant de l'enveloppe par une ouverture de sortie d'air, caractérisé en ce que l'axe de rotation ( 3) de la roue de ventilateur ( 4) est disposé au moins à peu près verticalement. 2 Appareil de balayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre à manivelle ( 32) du moteur à combustion interne ( 20) est coaxial à l'axe de rotation ( 3). 3 Appareil de balayage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la roue de ventilateur ( 4) se trouve dans la partie inférieure de l'enveloppe ( 12) et en ce que le moteur à combustion interne ( 20) et ses équipe- ments annexes ( 24 à 27) sont montés au-dessus de la roue de ventilateur, l'enveloppe ( 12) étant constituée avanta- geusement d'une partie supérieure ( 1) recevant le moteur ( 20) et les équipements annexes ( 24 à 27) et d'une partie ( 2) située axialement audessous de la première partie et dans laquelle est montée la roue de ventilateur ( 4) et la partie supérieure ( 1) de l'enveloppe étant formée d'un corps de base sensiblement cylindrique présentant une sec- tion circulaire ou ovale, alors qu'à la partie inférieure ( 2) de l'enveloppe est rapporté un conduit d'air ( 18) de préférence de section rectangulaire qui se termine par une ouverture de sortie d'air ( 15). 4 Appareil de balayage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les parties ( 1,-2) de l'enveloppe sont séparées l'une de l'autre de façon sensiblement étan- che à l'air et en ce que l'ouverture d'aspiration d'air ( 5) est située dans la paroi formant fond ( 39) de l'enveloppe ( 12), l'ouverture d'aspiration d'air ( 5, 5 ') étant coaxiale à la roue de ventilateur ( 4), réalisée de préférence sous forme de rotor à tambour,et correspondant à peu près à la section de la roue de ventilateur ( 4). Appareil de balayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ouverture d'aspiration d'air ( 5 ') est prévue dans la paroi de sépara- tion ( 34) entre les deux parties ( 1, 2) de l'enveloppe et en ce que la partie supérieure ( 1) de l'enveloppe présente des orifices d'entrée d'air ( 40), de préférence au niveau de la portion en forme de coupole ( 41) de l'enveloppe, l'ou- verture d'aspiration d'air ( 5, 5 ') étant coaxiale à la roue de ventilateur ( 4),réalisée de préférence sous forme de ro- tor à tambouret correspondant à peu près à la section de la roue de ventilateur ( 4) et les gaz d'échappement du mo- teur étant de préférence amenés au courant d'air ( 7) du ventilateur notamment du côté aspiration de la roue de ven- tilateur ( 4). 6 Appareil de balayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans la posi- tion d'utilisation de l'appareil de balayage ( 6) le courant d'air ( 7) est incliné d'environ 20 à 400 par rapport au sol ( 9) et en ce que l'élément destiné à être saisi ( 13) de la poignée ( 11) s'étend suivant une pente ascendante en direc- tion de l'ouverture de sortie d'air ( 15) en faisant un an- gle approprié avec la surface formant fond ( 39) de l'enve- loppe ( 12), de telle sorte que l'élément destiné à être saisi ( 13) se trouve placé sensiblement horizontalement dans la position d'utilisation de l'appareil de balayage. 7 Appareil de balayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans la partie terminale antérieure du conduit d'air ( 18) la surface for- mant fond ( 39) est chanfreinée en direction de l'ouverture de sortie d'air ( 15) et en ce qu'à l'extrémité de la partie inférieure ( 2) de l'enveloppe opposée à l'ouverture de sor- tie d'air ( 15) est assujetti un support ( 37) qui est de pré- férence constitué par un étrier en U disposé transversale- ment à la poignée ( 11) et a ses branches ( 35) fixées à l'in- térieur de l'enveloppe ( 12), la position de repos de l'ap- pareil de balayage déterminée par le support ( 37) et le chanfrein ( 38) correspondant à peu près à sa position d'uti- lisation. 8 Appareil de balayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de démarrage ( 21) est monté dans la région en forme de cou- pole ( 41) de l'enveloppe au voisinage immédiat de la poi- gnée ( 11) et en ce que les gaz d'échappement sont évacués du côté de l'appareil de balayage ( 6) éloigné de l'uti- lisateur, le filtre à air aspiré ( 26) débouchant dans l'atmosphère libre du côté de l'appareil de balayage ( 6) opposé à l'ouverture de sortie d'air ( 15)o 9 Appareil de balayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la poignée ( 11) est fixée, avantageusement par l'intermédiaire d'éléments antivibratiles ( 22), à une plaque porteuse ( 23) maintenant le moteur à combustion interne ( 20). Appareil de balayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que sur la poignée ( 11) est prévu un dispositif de retenue ( 43, 44) pour l'accrochage d'une bretelle ( 42), lequel dispositif de re- tenue est constitué par un étrier rigide ( 44) susceptible d'être monté sur la poignée ( 11) suivant la ligne de gravi- té de celle-ci et d'être bloqué de préférence sur la bran- che antérieure ( 16) de la poignée, lequel étrier présente à son extrémité libre un oeillet de suspension ( 43) pou- vant tourner librement.