Brevet FR2501745A1 — publié le 19820917

La présente invention a pour objet un t O di positif de lava- ge hydronîécanîque d effet directionnel destine au lavage des sols à grande eau, et r.otamment au nettoyage des trottoirs. I1 existe diverses machines de nettoyage des sols industriels capables de nettoyer de grandes surfaces, mais ces engins sont lourds et coûteux et nécessitent généralement une alimentation électrique pouvant présenter un danger réel en cas de rupture de câble sur sol mouillé. Ces engins étant peu maniables sont très mal adaptés au nettoyage de sols susceptibles de présenter des pentes non négligeables ainsi que de brusquesvariations de pentes ou de niveaux comme ce peut ttre le cas de trottoirs mal nivelés bordant ou non des caniveaux plus ou moins prononces. Des chariots automoteurs permettent bien, lorsque les trottoirs ont une largeur suffisante, un nettoyage rapide de la surface à condition que celle-ci ne présente aucun obstacle. Cependant, pour être rentables, ces engins doivent transporter une quantité notable d'eau ce qui est souvent incompatible avec l'exigute des trottoirs et leur encombrement. En raison de leur masse leur manipulation est en outre délicate. On aurait pu songer pour résoudre notamment le problème du nettoyage des terrasses des cafés ou les abords immédiats des magasins, à utiliser des appareils composés de brosses mises en rotation au moyen de petites turbines actionnées par la pression de l'eau du réseau de distribution, l'eau d'entraS- nernent de la turbine étant déversée sur les brosses.Le faible encombrement de ces appareils aurait ainsi pu convenir au lavage des trottoirs aux abords immédiat des restaurants, magasins, théâtres, musées etc. Cependant aucune des solutions proposées jusqu'à ce jour ntont été conçues pour accomplir un lavage rapide efficace et a grande eau comme ceci devient de plus en plus nécessaire dans des lieux de passages très fré- quentés - ou fréquemment souillés d'immondices animales nécessitant une profusion d'eau. C'est ainsi que le brevet FR. 625.315 intitulé "Laveur à brosse rotative actionnée par liteau de lavage" décrit bien une brosse recevant au voisinage immédiat de son centre l'eau récupérée d'une petite rouc a aubes faisant corps avec la partie supérieure de la brosse mais cc type d'appareil conçu pour le lavage d'objets se révèle inapte au lavage des sols en raison d 'une absence total de directivité de l'eau dans ul sens prédtermine celle-ci s'écoulant de la chambre d'entraî- nement de la roue à aubes pour s'évacuer centralement puis radialemeiit et de façon aliforme vers les brins de la brosse répartis à sa périphérie. L'expérience montre en outre que le rendement d'une petite turbine de ce genre est extremement faible. De plus et en dépit de l'existence d'une poignée fixe sur l'appareil, celui-ci est impropre au nettoyage rapide et efficace d'un lieu déterminé même dans le cas de sols non défectueux et parfaitement unis. Un brevet plus récent Fit 1.568.301 décrit un appareil dit "balai rotatif" spécialement conçu pour le lavage de véhicules. Il prévoit en plus de la simple canalisation d'eau, une reserve de produit détergent permettant d'alimenter la turbine en un mélange favorisant le nettoyage des voitures. Cependant l'alimentation d'eau s'effectuant selon le meme principe que celui décrit au brevet antérieur précite, un tel dispositif est tout aussi inefficace. te nettoyage des surfaces difficiles d'accès n'est obtenu que par de petits balais inclinés répartis coniquement à la périphérie d'une coupelle recevant liteau d'entraînement.Des pignons de renvoi à l'intérieur de la coupelle servent à son propre entraRnement. Non seulement tous les inconvénients signalés à propos du brevet antérieur se retrouvent dans ce type de dispositif mais ils sont encore accrus par le fait que les engrenages sont noyés dans-le liquide actionnant la roue à aubes ce qui a pour effet d'accroître encore les pertes de charges avan-t même que l'eau entre en contact avec les balais de nettoyage. L'objet de l'invention est un dispositif laveur hydromécanique comprenant une turbine actionnée par l'eau de distribution sous pression d'un réseau urbain et des brosses entra- nées par le mouvement de la turbine, 1'-eau d'entraînement accédant aux brosses caractérisé en ce que les brosses sont au moins au nombre de deux et sont entraînées en sens inverse afin de fournir un courant d'eau de direction prédéterminée et en ce que l'eau provenant de la turbine est canalisée dans la région médiane extérieure aux brosses. On constate alors, contrairement aux dispositifs antérieurs, que le rcndement de la turbine croît et qu'il devient possible grace à la combilJaison des deux brosses tournant en sens coiitiai i'e et du courant d ' eau dirigé 4aiis la partie nediai-ie et extérieure aux brosses d 'inonder aisément les dé tri tus de toutes sortes avant meme leur mise en contact avec les brosses évitant tout encrassement de celles-ci et toute dispersion non dirigée des détritus. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que 1 ' écoulement de 1 'eau provenant de la turbine s 'eliectue dans une direction contraire au sens des vitesses des brosses en leurs points de contact ou les plus rapprochés. On facilite ainsi la désagrégation des immondices tout en accroissant l'effet de nettoyage permanent des brosses. Une autre caractéristique de l'invention consiste à canaliser l'eau de la turbine alimentant la région extérieure et médiane des brosses du coté opposé à la buse d'injection. Cette disposition particulière accroît le rendement de l'appareil, diminue les pertes de charges, réduit l'encombre- ment et permet en outre d'adapter aisément un manche du coté meme de l'arrivée d'eau, ce coté devenant le cté arrière de l'appareil. En effet, en dépit de l'accroissement du débit d'eau à l'avant de l'appareil et dirigé vers les brosses, ces dernières tendent à renvoyer l'eau vers l'avant facilitant l'utilisation de l'appareil. Une autre caractéristique de l'invention consiste à accroître encore l'effet directionnel du courant d'eau en dirigeant l'eau provenant de la turbine dans la direction meme des vitesses des points rapprochés des deux brosses tournant en sens contraire. On arrive de cette manière à éviter pratiquement tous contacts entre brosses et détritus que l'on chasse par l'action de l'eau dans une direction donnée. Un tel effet était évidem- ment impossible avec les dispositifs antérieurs précités, l'eau se répandant dans toutes les directions et étant en outre freinée par l'action des balais périphériques chassant les détritus dans toutes les directions. Une autre caractéristique de l'invention est de canaliser l'eau d'actionnement des aubes après un parcours de celle-ci de moins d'un demi cercle et d'amener directement cette eau en dehors de tout mécanisme d'entraînement des brosses, à l'extérieur de celles-ci. Cette caractéristique a pour conséquence un accroissement du rcndeincnt de l'appareil. Une autre caractéristique de l'invention consiste en 1 'in- version du sens de fonctionnement de la turbine par simple vanne cornmandallt l'injection d'eau dans la turbine dans un sens ou dans l'autre, tout en conservant la meme canalisation d'é coulelnent, le manche de commande de l'appareil étant articulé pour permettre la conduite de l'appareil soit darus un sens soit dans l'autre. Un tel ap?arei3. permet quelles que soient les chutes de pression d'eau habituelles au cours de la journée de faciliter un déversement d'eau jusqu'à désagrégation complète des immcn- dices ou leur rejet avec attaque directe Gu indirecte des brosses à auto-nettoyage provoquée par la turbulence créée et par leur contact ou leur proximité. Les divers avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante faite en référence aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'nappa reil. Sur les dessins La figure 1 représente en plan le balai brosses vu de dessus ainsi qu'une partie de son manche et de l'arrivée d'eau, La figure 2 la coupe longitudinale le long de la ligne II-II de la figure 1 et, La figure 3 la coupe transversale faite le long de la ligne III-III de la figure 1. Dans l'exemple de realisation, l'arrivée de l'eau sous pression, provenant du réseau de distribution urbain, s'effec- tue au moyen du tuyau souple 1 représenté en coupe et dont l'extrémité s'emmanche sur la partie nervurée 30 de la buse d'injection 3. Sa forme est conique convergente. Elle débou- che dans le boitier 26 contenant une roue 9 portant à sa périphérie des aubes 27 formant ainsi une petite turbine. L'eau arrivant sous pression par la buse 3 servant de distributeur a une direction générale voisine de celle de la tangente au cercle périphérique décrit par les extrémités des aubes 27. Après avoir actionné les aubes 27 sur un parcours de préféren- ce iiIerieur à ulule demi circonférence, l'eau s'écoule dans une car.alisation d. A cet effet le boitier 26 est formé d'un couvercle 4 déboidant du corps princil)ll 5 de l'appareil for- nuant également boitier. La roue 9 de 3a turbine est logée entre le couvercle 4 et la partie médiane supérieure du corps 5.De préférence le couvercle 4 est démontable. il peut aussi etrc soudé au cours de son montagne. Lorsque le couvercle 4 est démontable l'étanchéité de son assemblage avec la partie supérieure du corps 5 est assurée par deux nervures 6 et 7 de la partie inférieure du couvercle 4 se logeant dans deux gorges correspondantes de la partie supérieure du corps 5. La distance entre les deux nervures est suffisante pour permettre l'appui de tetes de vis telles que 28 se vissant dans des filetages prévus dans des bossages 29 du corps 5 de façon à maintenir appliqué le couvercle 4 de façon étanche. Le débordement du couvercle 4 vers l'avant de l'appareil est localisé dans la région médiane, la partie latérale 23 s'arrondissant vers le bas pour canaliser l'eau ayant entre né les aubes 27 sur une partie d'anneau formé par une partie cylindrique 31 de la périphérie du boitier 26 et qui se termine par une partie plane 32. Une pièce de renforcement 33 fixée par le boulon 34 à la partie latérale 20 du corps 5 et par la vis 36 au couvercle 4 permet de renforcer la partie inférieure du canal 8 dont l'extrémité 38 dirige l'écoulement vers la partie médiane de ltensemble formé par les deux brosses 35. La roue à aubes 9 est calée sur un arbre 10 traversant la partie médiane supérieure du corps 5. Cet arbre monté sur les roulements 37 se termine par un petit pignon 11 entraînant un pignon 12 de plus grand diamètre et solidaire par son arbre 16 d'un pignon 15 et d'un plateau 18 terminant l'arbre 16. L'arbre 16 est monté sur les paliers supérieur et inférieur 39, le palier inférieur étant monté sur la plaque intérieure 24 solidaire du corps 5 par des vis telles que 22. Le pignon 15 entraîne un pignon identique 17 solidaire d'un arbre 14 monté sur les paliers 13. L'arbre 14 se termine à sa partie intérieure, comme l'arbre 16 par un plateau identique portant la meme référence 18. Dans l'exemple représenté les arbres 16 et 14 portent des rondelles élastiques 21 prenant appui sur les paliers inférieurs 13 et 39. Les plateaux 18 solidaires de ces arbres tournent en sens inverse et servent à å l'entrt emer,t et a la fixation des dos 19 des brosses 35. Ceux-ci sont fixes aux plateaux 18 par des goujons 40, les écrous 41 assurant le serrav > ^ de l'assemblage. Des axes 42 sont prévus de part et d'auti-'e du couvercle 4 pour servir d'articulation aux extrémités 45 des deux branches 2 du manche. Celui-ci peut incorporer le tube souple l d'alimentation en eau raccordé à la buse 3. Il peut etre tixe sur 4. Bien que l'on ne sortirait pas du cadre de l'ir,vention en prévoyant le canal d'évacuation 8 du m5me côté que la buse 3 on préfère profiter de l'énergie cinétique de l'eau pour accroître son effet directionnel en ne faisant travailler liteau que sur une fraction de la roue à aubes. Si l'on désire accroî- tre encore l'effet directionnel de l'eau à la surface du sol on peut prévoir un renversement du sens de rotation des brosses. A cet effet une seconde buse schématisée par son axe 43 symétrique de l'axe 3 par rapport à l'axe médian est raccordée ainsi que la buse 3 à une vanne commune dont le centre a été schématisé par le point 44.Cette vanne étant alimentée par le tuyau souple 1 il suffit donc de manoeuvrer celle-ci pour diriger l'eau soit vers la buse 3 soit vers la buse 43. Dans ce dernier cas les brosses 35 ainsi que le canal 8 contribuent à orienter le courant d'eau dans un même sens de sorte qu'il suffit de basculer le manche 2 du côté opposé aux buses pour que les courants d'eau provenait du canal 8 et de l'effet de rotation en sens inverse des brosses 35 soient de même sens et en outre dars le sens même d'avancement du balai- brosse lorsque l'on désire repousser les détritus. De même bien que l'appareil soit réalisé de préférence en matériaux plastiques on comprendra que l'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en substituant d'autres matériaux ou en remplaçant tout ou partie des moyens décrits par des moyens équivalents. En particulier lorsque l'appareil est pourvu d'une vanne pour le renversement du sens de rotation des brosses et que le tuyau souple d'alimentation est incorporé au manche, il va de soi que la longueur de la partie libre du tuyau souple 1 est suffisante pour permettre le basculement du manche 2 si l'on désire utiliser le balai brosse dans une direction opposee å celle représentée. On peut aussi rendre coulissant le tuyau 1 à l'intérieur du manche. REVENDICATIONS 10) Dispositif de lavage hydrollìecani4ue des sols comprenlnt ure turbine actionnée par l'eau sous pression du réseau de distribution et des brosses, entraînées par le mouvement de la roue à aubes de la turbine, l'eau d'entrainement accédant ultérieurement aux brosses caractérisé en ce que les brosses (35) sont au moins au nombre de deux et sont entraînées en sens inverse afin de fournir un courant d'eau de direction prédéterminée et en ce que l'eau provenant de la roue à aubes (9) est canalisée par un passage (8) dans la région médiane extérieure aux brosses (35). 20) Dispositif tel que revendiqué en 1 dont le sens de l'écoulement de l'eau provenant de la roue à aubes (9) et évacuée par un passage (8j dans la région médiane extérieure aux brosses est de sens opposé à celui des vitesses des brosses (35) en leurs points de contact ou les plus rapprochés. 30) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 et 2 dont le passage (8) amenait l'eau ayant servi à l'entraînement de la roue à aubes (9) débouche du ce,té opposé à la buse (3) d'injection d'eau. 40) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 et 3 dont on accroît encore l'effet directionnel de l'eau d'évacuation en dirigeant le passage d'évacuation (8) dans le même sens que les vitesses des brosses (35) en leurs points de contact ou les plus rapprochés. 50) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont l'entraînement de la roue à aubes (9) par l'eau sous pression provenant de la buse d'injection (3) s'effectue sur une portion seulement d'un demi-cercle, un passage (32) dirigeant l'eau quittant les aubes (27) vers le canal d'évacuation (8) et en dehors de tout mécanisme. 60) Dispositif tel que revendiqué en 5 dont la roue à aubes (9) est contenue entre la partie supérieure du boitier (5) du dispositif et un couvercle (4) dont une partie des parois latérales repose dans des gorges (6,7) de la partie supérieure du boitier (5) et dont une partie déborde de celleci en se prolorrgearit vers le bas pour constituer le passage d'évacuation (8) de l'eau vers la région médiane et extérieure aux brosses (35) 70) Dispositif tel que revendiqué en 6 dont une partie (31) de la palci latérale du couvercle (4) borde la roue à aubes(9) sur une partie d'un demi-cercle ladite partie se prolongeant par une partie plane (32) s'écartant des aubes (27) avant de former le passage d'évacuation (8) dont l'extrémité inférieure (38) est conformée pour diriger l'eau vers les brosses (35). 80) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 6 et 7 dont les brosses (35) sont commandées par un mécanisme réducteur de vitesse compris entre la partie supérieure du boitier (5) et une plaque inférieure (24) servant au moins de guide aux arbres d'entraînement (15) et (14) des brosses (35) disposées en dessous de la plaque t24). 90) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 8 dont l'arrivée d'eau comprend une vanne (44) communiquant soit avec une première buse (3) pour commander l'entraînement de la roue à aubes (9) et les brosses (35) dans des sens prédéterminés soit avec une seconde buse (43) pour inverser les sens de la roue à aubes (9) et des brosses (35). 100) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à g dont l'alimentation de la buse (3) s'effectue par un tuyau souple (1) traversant le manche (2) du dispositif, celui-ci étant fixé à deux articulations (42) montées sur la partie supérieure du boitier (5) et situées de part et d'autre du couvercle (4) de la roue à aubes (9).