Brevet FR2655072A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne unemachinecapable d'effectuer, de façon efficace et bien délimitée,les diverses opérations de nettoyage qui sont nécessaires, remise en état ou maintien de la propreté des sols dans une agglomération ou des établissements industriels ou commerciaux. La tendance actuelle , dans les pays développés, est heureusement à l'amélioration du cadre de vie. Cela passe notamment par la réalisation d'une voierie de qualité, à la fois sûre et esthétiquement agréable, et par l'installation de divers mobiliers urbains. Toutefois, on constate que, quel que soit le soin apporté à leur exécution et à leur entretien, l'aspect de ces sols et de ces mobiliers se dégrade rapidement du fait de leur salissure qui résiste aux moyens de nettoyage courants. Cette salissure tenace a diverses causes contre lesquelles les responsables ne peuvent pratiquement pas agir : fuites de lubrifiants des véhicules, consommation et rejet de substances collantes telles que "chewing-gum", inscriptions publicitaires peintes ou graffiti, etc. On a donc besoin d'un moyen de nettoyage puissant capable d'éliminer ces salissures. D'autre part, ces nettoyages poussés doivent souvent être effectués dans des zones relativement étroites, telles que voies piétonnes, trottoirs, garages et locaux commerciaux et industriels, et en présence de piétons ou de marchandises qui ne doivent pas souffrir de ces opérations, en particulier de projection ou d'écoulement d'eau. On a donc besoin d'un moyen de nettoyage compact, maniable, qui traite une zone bien délimitée, qui n'a pas d'effets nuisibles ou désagréables sur le voisinage immédiat et qui laisse un sol pratiquement sec. On connaît des machines auto-tractées qui répondent à certains des besoins ci-dessus. Il existe par exemple de petits véhicules à brosses rotatives et aspirateur qui donnent satisfaction en ce qui concerne l'enlèvement de particules et de poussières, mais qui s' usent rapidement. En outre, et ce qui est plus grave, les matières collantes ou grasses ne sont que peu ou pas enlevées et elles encrassent rapidement les brosses, qui perdent leur efficacité. On connaît également des machines de décapage par jet d'eau à haute pression qui sont efficaces, mais qui provoquent des nuisances, du fait des écoulements et des projections d'eau sale ou de boue, qui peuvent atteindre des personnes ou des objets voisins. La présente invention vise à éviter les divers inconvénients ci-dessus des machines connues. Elle a pour objet une machine de nettoyage autotractée, capable à la fois d'éliminer les salissures les plus adhérentes et de laisser un sol propre et pratiquement sec, dans une zone bien délimitée, en un seul passage, sans effets secondaires nuisibles à l'extérieur de cette zone. Elle a également pour objet une machine dece type qui est compacte et maniable dans des zones encombrées. Conformément à l'invention, ces objectifs sont atteints par une machine auto-tractée , sur roues, comprenant un réservoir d'eau propre, une pompe à haute pression,un distributeur rotatif, équipé de buses de pulvérisation d'eau à haute pression à l'intérieur d'un caisson délimitant la zone à décaper, un ventilateur pour l'aspiration à partir du sol, et une cuve de stockage des matières aspirées, caractérisée en ce que le ventilateur est prévu pour aspirer, à l'intérieur du caisson, la boue produite par l'eau projetée, avec les saletés du sol, et pour injecter cette boue dans la cuve de stockage. Selon un autre trait de l'invention, le caisson en position de travail est supporté par rapport au sol, de façon à laisser un faible écartement entre ses bords et le sol, pour qu'un flux d'air puisse être aspiré périphériquement au niveau du sol, de l'extérieur vers l'intérieur du caisson, sous l'action du ventilateur, de façon à entrai- ner avec lui la boue formée sur le sol. L'invention comprend également un procédé caractérisé en ce que l'on règle le débit du ventilateur de manière à engendrer un. flux d'air périphérique qui entraîne l'eau de décapage du sol vers l'intérieur du caisson ; ainsi la boue formée est conduite dans la cuve de stockage. Dans un mode préféré de réalisation, le caisson de décapage est rectangulaire, son grand côté est perpendiculaire à la direction d'avance de la machine, le ventilateur et la pompe haute pression sont installés sur le châssis, directement au-dessus du caisson, et le caisson est relié au ventilateur par un ou plusieurs conduits flexibles, permettant un débattement vertical du caisson, de sorte que la machine est très compacte. Avantageusement, l'eau de décapage peut être chauffée au moyen d'une chaudière également installée au-dessus du caisson. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront aux hommes de l'art à la lumière de la description de sesformes de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue de côté schématique de l'ensemble de la machine conforme à l'invention, limitée à ses composants principaux pour la clarté du dessin; la figure 2 est une vue de dessus du véhicule; la figure 3 est une vue de côté à plus grande échelle et en coupe partielle du caisson de décapage; la figure 4 est une vue de dessous du caisson, et la figure 5 montre avec plus de détails le véhicule de la figure 1. La machine de nettoyage suivant l'invention, schématisée sur les figures 1 et 2, comprend un véhicule à moteur sur châssis, . comportant deux roues arrière motrices 18 et une roue avant 19 directrice,de faible rayon de braquage. A l'arrière du châssis est montée une cuve 1, divisée en un compartiment supérieur 2 servant de réservoir d'eau propre et en un compartiment inférieur 3 recevant l'eau sale, chargée des matières décapées. La cuve est inclinable vers l'arrière, les compartiments sont pourvus de vannes d'isolement et de vidange et le compartiment à boue comporte en outre un tampon de visite 4. Entre la cabine de conduite et la cuve est installé un ventilateur 5, de type connu,capable d'aspirer de l'air chargé d'eau et de particules, et de séparer l'air, pour le rejeter à l'extérieur,et l'eau sale,pour la diriger vers le compartiment à boue. Une pompe à haute pression 6, de type connu, installée près du ventilateur, aspire de l'eau propre dans le compartiment 2 et la refoule, sous une très forte pression, vers deux têtes de nettoyage ou décapage 7-7' à bras rotatifs, munis de buses d'éjection situées dans le caisson 8. Les tuyauteries de liaisons sont schématisées sur la figure 1., le sens de circulation des fluides étant indiqué par des flèches. L'énergie est fournie par le moteur du véhicule, par l'intermédiaire d'une transmission hydraulique ou autre qui permet de régler les débits du ventilateur et de la pompe.Tous ces éléments sont de type connu et il n'est donc pas nécessaire de les décrire en détail. Les têtes de nettoyage sont logées dans un caisson 8 fermé, à l'exception de la face inférieure qui est ouverte. Suivant l'invention, l'aspiration du ventilateur est raccordée à ce caisson, de sorte qu'une dépression est créée à l'intérieur de celui-ci. En position de travail, le caisson est supporté àfaible distance du sol et la dépression intérieure engendre, dans l'intervalle périphérique 9,ainsi défini, un flux d'air à grande vitesse, de l'extérieur vers l'intérieur, comme indiqué par des flèches sur la figure 1 . L'eau de nettoyage, projetée avec force contre le sol, tend à s'échapper hors du caisson mais les caractéristiques du ventilateur et ledit intervalle périphérique sont choisis de sorte que le flux d'air entrant possède une énergie suffisante pour repousser l'eau vers l'intérieur. L'air entraî- ne ensuite l'eau boueuse, chargée des matières décapées, jusqu'au ventilateur dans lequel l'air est séparé de l'eau boueuse qui est dirigée vers le compartiment à boue 3. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le ventilateur est raccordé à la partie supérieure arrière du caisson (avec référence au sens normal de déplacement du véhicule), par l'intermédiaire d'une tubulure 10 qui débouche dans un espace défini entre la paroi arrière 11 et une cloison intérieure 12 parallèle à la paroi 11 et située à faible distance de celle-ci. La cloison s'arrête un peu au-dessus du bord inférieur du caisson. Ainsi, l'air aspiré prend une vitesse ascen dante1importante, dans cet espace intermédiaire, ce qui facilite l'entraînement de liteau et des boues de décapage rencontrées par la paroi 11 pendant l'avance du véhicule. De préférence, le caisson est raccordé à l'aspirateur par un ou plusieurs conduits souples, par exemple en caoutchouc armé,lové de manière à permettre le déplacement vertical du caisson entre une position haute 8', de repos, et une position basse de travail 8, ce déplacement pouvant être télécommandé et guidé par exemple par un parallélogramme 20. Dans la position de travail, le caisson est en contact avec le sol par l'intermédiai- re d'une ou de plusieurs roulettes 13. Ainsi, le caisson peut suivre le profil du sol/tout en conservant le passage d'air périphérique entre le sol et le caisson. Afin de mieux absorber les petites irrégularités du sol, le bas du caisson peut être muni d'une jupe 14 amovible, réglable, semi-rigide. Suivant un autre aspect de l'invention, les divers éléments ci-dessus sont implantés de façon à obtenir un ensemble très compact. Plus particulièrement, le caisson est de forme sensiblement rectangulaire en vue en plan, et son grand côté correspond à la largeur totale du véhicule. Le petit côté correspond sensiblement à la dimension axiale du ventilateur et de la pompe, qui sont placés sur le châssis directement au-dessus du caisson, de sorte que l'ensemble prend une place minimale, peut être caréné dans le prolongement de la cabine et de la cuve, et que les liaisons entre composants sont courtes et directes. Pour tenir compte de la configuration rectangulaire, on installe dans le caisson deux têtes de nettoyage rotatives, ou plus si nécessaire, dont les cercles 15 de projection au sol s'inscrivent à l'intérieur des limites du caisson, en juxtaposition mutuelle, de façon à intéresser sensiblement toute la surface du caisson. Afin d'améliorer encore l'efficacité de la machine, il est prévu unpréchauffage de l'eau , en amont de la pompe, par l'intermédiaire d'un échangeur sur le circuit de refroidissement du moteur thermique, et un chauffage, par exemple au moyen d'une chaudière 16 traversée par l'eau, en échange de chaleur, entre la pompe et le caisson. La machine peut également comporter des accessoires utilisables pour des nettoyages auxiliaires,par exemple une lance à haute pression sur enrouleur pour le lavage de mobiliers, le décollage d'affiches, etc., et une rampe de lavage 17 à 1' avant de la machine. A titre d'exemple non limitatif, on a construit une machine ayant les caractéristiques suivantes longueur totale du véhicule 3,8 m environ largeur totale du véhicule 1,4 m environ puissance du moteur 42 kW capacité de la cuve à eau 1000 1 capacité de la cuve à boue 850 1 débit maxi de la pompe HP 4,4 m3/h pression de refoulement 30 MPa débit du ventilateur 350 m3/h dimensions du caisson,en plan 1,4 m x 0,7 m environ nombre de bras rotatifs 2 débit total des buses 1 m3/h environ distance entre jupe et sol 0,5 à 3 mm distance entre cloison 12 et paroi 11 30 mm environ distance entre cloison et sol 50 mm environ plage des températures de chauffage de l'eau 20 à 95"C Pour l'utilisation, le conducteur met en service le ventilateur, puis la pompe HP.Les bras rotatifs des têtes de nettoyage tournent automatiquement, par effet de réaction à l'éjection d'eau ou par entraînement hydraulique. Le conducteur dirige le véhicule suivant les surfaces à nettoyer, la largeur nettoyée en un seul passage correspondant à la largeur du véhicule. Pendant cette opération, il n'y a pas de projection ou d'écoulement d'eau à l'extérieur du caisson et, après le passage du véhicule, il ne reste pas de film d'eau notable sur le sol. Il faut noter que, si on se sert des accessoires extérieurs (rampe ou lance), le film d'eau qui en résulte est également aspiré lorsque le caisson passe au voisinage ou au-dessus de ce film. Le conducteur dispose de moyens de réglage des débits d'air et d'eau pour obtenir le meilleur résultat en fonction des conditions de sol rencontrées. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme etla construction de la machine suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Bien que les grandeurs,indiquées dans l'exemple de réalisation donné plus haut, soient particulièrement favorables, elles peuvent varier généralement entre les limites suivantes En général De préférence Débit de la pompe (6) haute pression 0,8 à 8 m3/h 0,8-1,2 m3/h Pression de refoulement haute pression 10 à 40 MPa 22-37 MPa Débit du ventilateur(5) 200 à 500m3/h 300-400m3/h Débit total des buses(7) 0,5 à 3 m3/h 0,8.-1,2m3/h Ecartement entre les bords du caisson (8) et le sol 0,5 à 7 mm 0,5-3 mm Distance entre la cloison (12) et la paroi (11) 5 à 100 mm 25-35 mm Distance entre la cloison (12) et le sol 10 à 100mm 45-60 mm REVENDICATIONS 1. Machine de nettoyage de sols auto-tractée, comprenant un réservoir d'eau propre (2),une pompe à haute pression (6), un distributeur rotatif (7) équipé de buses pour la pulvérisation de l'eau froide ou chaude à haute pression sur le sol à nettoyer, à l'intérieur d'un caisson (8) délimitant la zone à décaper, caractérisée en ce quelle comporte un ventilateur (5) qui aspire les boues produites par le décapage et les envoie dans une cuve (3) de stockage. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le caisson en positiondetravail est supporté, par rapport au sol à décaper, de façon à laisser un faible écartement (9) entre ses bords et le sol, pour qu'un flux d'air périphérique puisse être engendré, afin d'aspirer, vers l'intérieur du caisson, la boue formée et l'entraîner vers le ventilateur (5) et la cuve (3) de stockage de boues. 3. Machine suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'aspiration du ventilateur (5) est raccordée au caisson (8) dans la partie supérieure arrière (10) de celui-ci, par rapport au sens normal de déplacement de la machine. 4. Machine suivant une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'orifice d'aspiration dans le caisson (8) débouche entre une cloison (12) et la paroi arrière (11) du caisson, la cloison(12) s'étendant parallèlement à faible distance, de préférence à 5 àgSlmm de la paroi (11) de manière à répartir l'aspiration le long du bord arrière du caisson et à engendrer dans l'espace intermédiaire une vitesse ascendante suffisante pour en traîner les boues vers l'orifice d'aspiration, le bord inférieur de la cloison intérieure étant de préférence situé un peu plus haut que le bord inférieur de la paroi du caisson. 5. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le caisson est raccordé de façon souple au ventilateur et il est déplaçable verticalement entre une position rétractée de repos (8') et une position de travail (8) dans laquelle il est en contact avec le sol par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs roulettes (13), de façon à suivre le profil du sol, tout en permettant le passage d'un flux d'air périphérique entre le sol et le caisson, le bord inférieur du caisson étant de préférence pourvu d'une jupe (14) amovible, réglable. 6. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le caisson (8) est sensiblement rectangulaire, son grand côté correspondant sensiblement à la largeur de la machine et étant disposé transversalement à la direction de déplacement, son petit côté correspondant sensiblement à la dimension axiale du ventilateur (5) et de la pompe (6) ; et en ce que le ventilateur et la pompe sont placés au-dessus du caisson, entre la partie motrice et de conduite de la machine à l'avant et les cuves d'eau (2) et de boues (3) à l'arrière, de sorte que les liaisons entre composants sont réduites et l'ensemble est très compact. 7. Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le caisson contient deux têtes de décapage rotatives (7,7') ou davantage, les surfaces (15) décapées par chaque tête s'inscrivant à l'intérieur du caisson et étant juxtaposées de manière à correspondre, au total, sensiblement à la surface rectangulaire du caisson. 8. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'eau de décapage est chauffée à 95"C environ au moyen d'un échangeur de chaleur et d'une chaudière (16) interposée entre la pompe et le caisson. 9. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une roue directrice (19) avant et deux roues motrices arrière (18), de sorte qu'elle est facilement manoeuvrable dans des zones encombrées. 10. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une lance de lavage sur enrouleur et une rampe de lavage horizontale (17) escamotable, à l'avant. 11. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que sa longueur totale est de 3,8 m environ, sa largeur totale est de : 1,4 m environ, la puissance du moteur est de 42 kW environ, la capacité de la cuve à eau propre est de 1000 1 et celle de la cuve à boues est de 850 1, le débit maximum de la pompe est de 4,4 m3/h à une pression de 30 MPa environ, le débit du ventilateur est de 350 m3/h environ ; le caisson a une dimension de 1,4 m x 0,7 m environ et il contient 2 bras rotatifs, la distance entre le bas du caisson et le sol est de 0,5 à 3 mm, la distance entre la cloison intérieure et la paroi arrière du caisson est de 30 mm environ et le bas de la cloison est à 50 mm environ du sol. 12. Procédé de lavage du sol à l'aide d'une machine se lon une de revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on travaille avec un débit d'eau de la pompe (6) de 0,8 à 8 m3/h, la pression de refoulement étant de 10 à 40 MPa, et avec une aspiration de l'air du ventilateur (5) de 200 à 500 m3/h, les buses (7) débitant l'eau à raison de 0,5 à 3 m3/h au total, et la position du caisson (8) étant réglée de façon que les bords de celui-ci soient distants du sol de 0,5 à 7 mm. 13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la pompe (6)débite. 0,8 à 1,2 m3/h d'eau avec un refoulement de 22à 37 MPa, le ventilateur (5) assure 300 à 400 m3 d'air à l'heure, les buses (7) débitent 0,8 à 1,2 m3 d'eau/heure, et les bords du caisson (8) sont à 0,5 à 3 mm au-dessus du sol.