Brevet FR2668053A1 — publié le 19920424

L' invention concerne des rotors d' entraînement de débris pour aspirateurs, balais mécaniques, extracteurs de nettoyage de surfaces ou autres. On connaît des appareils de nettoyage des sols qui utilisent une brosse rotative portant des soies pour soulever des débris du sol ou les extraire d'un tapis ou d'une carpette Ces brosses rotatives projettent aussi les débris dans un bac ou sac à poussière Un problème posé par de telles brosses est que des cheveux, des poils, de la peluche et d'autres débris tendent à se prendre dans les soies, ce qui empêche le soulèvement et la projection efficaces des débris dans le réceptacle à débris utilisé avec les brosses On a utilisé des peignes pour enlever des débris pris dans les soies de telles brosses Bien que ces peignes retirent les débris accrochés dans les soies pendant que la brosse tourne, ils augmentent le degré de force demandé pour faire tourner les brosses et augmentent donc la force demandée pour déplacer l'appareil de nettoyage L'utilisation d'un peigne et d'une brosse pose un problème particulier sur des sols glissants o les roues qui entraînent la brosse glissent sur le sol lorsque la force demandée pour faire tourner la brosse à travers le peigne est plus grande que le frottement existant entre les roues d'entraînement et le sol. Une alternative à la brosse à soies est un rotor formé de lames allongées qui sont reçues dans des rainures d'un noyau métallique Un tel rotor est montré dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 845 797 et comprend un noyau métallique extrudé dans lequel sont formées des rainures destinées à recevoir des lames Un autre rotor est montré dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 1 267 304 et comprend un noyau présentant des rainures destinées à recevoir des lames ayant des trous Le brevet britannique No 642 819 montre un autre rotor formé d'un assemblage de supports métalliques qui forme des rainures destinées à recevoir entre elles des lames Les lames allongées de ces rotors peuvent comporter des ondulations, des nervures latérales et des trous pour soulever les débris De même que les brosses décrites précédemment, ces lames collectent des débris qui doivent être enlevés pour que la lame continue de ramasser efficacement les débris Pour enlever de tels débris, une surface doit être placée en contact avec les lames pendant qu'elles tournent, ce qui augmente la force demandée pour faire tourner le rotor et a donc pour inconvénient d'augmenter la force demandée pour pousser l'appareil et faire tourner les roues d'entraînement du rotor De plus, ces rotors sont relativement difficiles à fabriquer et donc relativement coûteux Un autre inconvénient de certains de ces rotors est que les lames sont réalisées en une matière qui abîme le sol lors de la rotation du rotor, ou qu'elles interagissent avec le plastifiant de certains sols, tel qu'un revêtement de vinyle lorsque le rotor est à l'arrêt, ce qui amène la matière ou la coloration des lames à se transférer au sol, ou à réagir avec des produits chimiques utilisés pour nettoyer les sols dans des lieux résidentiels ou commerciaux. L'invention concerne un rotor formé de plusieurs segments de rotor individuels, moulés d'une seule pièce, comprenant chacun un corps central et plusieurs palettes Des avantages de fabrication notables sont obtenus par la présence de plusieurs segments de rotor moulés, sensiblement identiques, présentant chacun une ouverture non cylindrique conçue pour recevoir un axe métallique plat torsadé, ce qui permet au rotor d'être assemblé par glissement des segments sur l'axe. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective de dessous d'un balai mécanique comprenant des rotors selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble à rotor; la figure 3 est une élévation latérale d'un segment de rotor de l'invention; la figure 4 est une vue en plan partielle d'un axe torsadé de l'invention; la figure 5 est une vue en bout de l'axe de l'invention; et la figure 6 est une vue partielle de côté de l'extrémité libre d'une palette, désignée en VI sur la figure 3. En référence initialement à la figure 1, des rotors 24 et 25 selon l'invention sont illustrés dans un balai mécanique 9 Celui-ci comporte six roues Une roue avant 10, une roue médiane 11 et une roue arrière 12 sont prévues sur un côté, et une roue avant 13, une roue médiane 14 et une roue arrière 15 sont prévues sur l'autre côté De plus, des brosses 18, 19, 20 et 21 sont prévues pour déplacer les débris se trouvant sur le trajet des roues et en dehors de la zone de nettoyage des rotors Le rotor avant 24 et le rotor arrière 25 sont destinés à ramasser des débris et à les jeter dans un bac avant 27 à poussière et un bac arrière 28 à poussière, respective- ment Le rotor 24 est entraîné par des roues d'entraînement et 31 qui sont elles-mêmes entraînées par les roues médianes 11 et 14 lorsque le balai mécanique est déplacé vers l'arrière Le rotor 24 illustré comporte onze segments de rotor 34-44, bien qu'un nombre supérieur ou inférieur à onze segments puisse être utilisé Le rotor 25 comprend onze segments de rotor 46-56 Le rotor 25 est entraîné par des roues d'entraînement 57 et 58 qui sont elles-mêmes entraînées par les roues médianes Il et 14 lorsque le balai mécanique est déplacé vers l'avant. La figure 2 illustre une vue en perspective du rotor 24 Les rotors 24 et 25 sont sensiblement identiques et, par conséquent, seul le rotor 24 sera décrit en détail ci-dessous Le rotor 24 comprend onze segments de rotor identiques 34-44 qui sont glissés sur un fil plat torsadé Chaque segment comporte un moyeu central 60 (figure 3) ainsi que six palettes élastiques identiques 61-66 Les palettes ont des extrémités respectives 69-74 qui sont plus épaisses que des parties médianes respectives 77-82 Les extrémités plus épaisses ont une masse suffisante pour développer une force vive pour projeter des débris dans le bac 27 à débris et pour pousser des liquides Les tronçons médians 77-82 procurent une flexibilité importante et constituent des ressorts qui permettent aux extrémités 69- 74 de projeter les débris profondément dans le bac à débris 27 De plus, les segments de rotor 34-44 présentent une ouverture centrale 85 dans le corps central 60 pour recevoir le fil plat torsadé 45, les segments étant calculés de façon à assurer leur rotation avec la rotation du fil plat Les surfaces avant et arrière de chacune des palettes, telles que les surfaces 69 et 76 de la palette 70 (figure 2), sont sensiblement rectangulaires et incurvées vers l'intérieur, et, par conséquent, vues depuis le côté des palettes (figure 3), elles ont une courbure globalement elliptique Comme montré sur la figure 6, un bout 74 a est plat et de forme rectangulaire tel que vu depuis une direction qui lui est orthogonale Le bout 74 a forme donc une première arête linéaire 74 b en saillie o une surface incurvée 74 d rejoint le bout plat 74 a, et une seconde arête linéaire 74 c en saillie o une surface incurvée 74 d rejoint le bout plat 74 a Les palettes forment donc une extrémité globalement effilée jointe à une surface incurvée qui pénètre dans des tapis et carpettes et ramasse des débris et des liquides sur un sol dur. Comme illustré sur les figures 4 et 5, le fil plat torsadé 45 comporte des extrémités 90 et 91 qui sont orientées de façon à former un angle d'environ 90 entre elles Les extrémités 90 et 91 sont reliées entre elles par une courbure hélicoïdale sensiblement continue Cependant, des parties extrêmes 92 et 93 du fil torsadé 45, proches des extrémités 90 et 91, peuvent être sensiblement droites pour recevoir les roues d'entraînement 30 et 31 (figure 1) du rotor 24 Le fil plat est torsadé de façon que les palettes des segments de rotor ne soient pas orientées linéairement les unes par rapport aux autres La torsion est telle que, lorsqu'ils sont montés sur les axes 45, les segments de rotor 34 et 44 soient placés en rotation, l'un par rapport à l'autre, d'une distance supérieure ou égale à 360 divisé par le nombre de palettes de chaque segment de rotor, et inférieure à deux fois 360 , divisé par le nombre de palettes de chaque segment de rotor Par conséquent, lorsque six palettes sont prévues sur chaque segment, la torsion du fil 45 positionne les palettes 70 (figure 2) et 75 afin qu'elles forment entre elles un angle supérieur à 59 et inférieur à 1200. En fonctionnement, lorsque le balai mécanique 9 (figure 1) est déplacé sur une surface vers l'avant, les roues médianes 14 et il sont appliquées sous pression contre les roues d'entraînement 57 et 58 du rotor arrière , ce qui entraîne le rotor 25 pour projeter des débris dans le bac 28 Lorsque le balai est déplacé dans le sens opposé, les roues d'entraînement 12 et 14 pivotent jusqu'en contact avec les roues 30 et 31 du rotor 24, faisant tourner le rotor 24 et projetant des débris dans le bac 27. Lorsque le rotor 25 est entraîné par les roues 11 et 14, le sol fait tourner le rotor 24 sous l'effet du mouvement du balai mécanique, alors que le rotor 25 est entraîné par le mouvement des roues médianes Similairement, lorsque le rotor 24 est entraîné par les roues 11 et 14, le sol fait tourner le rotor 25 avec le mouvement du balai mécanique, alors que le rotor 24 est entraîné par les roues médianes 11 et 14 Les palettes des segments 34-44 du rotor 24 et des segments 46-56 du rotor 25 viennent séquentiellement en contact avec le sol pendant que les rotors respectifs sont en rotation La partie étroite 77-82 (figure 3) des palettes du rotor constitue le point de flexion et, lorsque les palettes des rotors se dégagent du sol, les extrémités 69-74 reviennent élastiquement vers la position de repos et projettent donc les débris dans les bacs à poussière. Le rotor 24 est assemblé d'une manière relativement simple Un fil plat 45 de longueur appropriée est torsadé pour constituer un axe destiné à recevoir les segments de rotor 34-44 Tous les segments de rotor 34-44 sont identiques et le même moule est donc utilisé pour la fabrication de tous les segments Pour assembler le rotor, les segments 34-44 sont glissés sur le fil plat torsadé 45 et l'angle que les segments font entre eux est établi par la torsion du fil plat lui-même Les roues d'entraînement 30 et 31 sont ensuite glissées sur les extrémités des fils plats torsadés La roue d'entraînement 30 est de préférence moulée en matière plastique et elle présente une rainure qui reçoit un axe porté par le châssis du balai mécanique. La roue d'entraînement 31 est de préférence moulée en matière plastique et elle comporte un axe reçu dans une rainure ménagée dans le châssis du balai mécanique Les rotors sont le plus avantageusement réalisés en une matière n'abîmant pas les sols, ne présentant pas de migration et ne réagissant pas avec des produits chimiques utilisés pour le nettoyage des sols dans des milieux commerciaux et résidentiels Une matière qui peut être utilisée avantageu- sement est le type "Santaprene 201-55 ", qui est une matière polyoléfinique totalement vulcanisée, ayant une dureté de à l'échelle Shore A, qui peut être colorée et à laquelle, de façon très avantageuse, on additionne un concentré de couleur Par conséquent, les segments de rotor n'endommagent pas la surface en cours de nettoyage lorsque les palettes se déplacent ou reposent sur elles L'axe 45 peut être constitué d'un fil plat d'aluminium brossé ou d'acier peint. Le rotor 25 est assemblé de la même manière que le rotor 24 Les segments 46-56 sont glissés sur l'axe en fil plat torsadé Les roues d'entraînement 57 et 58 sont ensuite glissées sur les extrémités de l'axe à fil plat torsadé La roue d'entraînement 57 présente une rainure destinée à recevoir un axe porté par le châssis du balai, et la roue d'entraînement 58 comporte un axe qui est reçu dans une rainure portée par le châssis du balai mécanique. On peut donc voir que le rotor décrit est aisé à fabriquer et qu'il peut donc être produit à un coût relativement bas De plus, le rotor comporte des segments de rotor pourvus de palettes qui produisent une force de soulèvement et de projection notables propulsant des débris dans le réceptacle à débris utilisé avec elles. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au rotor décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Rotor pour appareils de nettoyage des sols, caractérisé en ce qu'il comporte un axe ( 45) ayant une section transversale non cylindrique, plusieurs segments de rotor ( 34-44; 46-56) individuels, moulés d'une seule pièce, ayant chacun plusieurs palettes ( 70) et un corps central ( 60) présentant une ouverture centrale non cylindrique ( 85) conçue pour être glissée sur l'axe, de manière que l'on puisse assembler le rotor en glissant les segments sur l'axe. 2 Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe est torsadé de façon à donner une orienta- tion non linéaire à des bouts ( 74 a) de palettes adjacentes lorsque les segments sont reçus sur l'axe. 3 Rotor selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe est torsadé de manière qu'une extrémité ( 90) de l'axe soit orientée sous un angle d'environ 90 par rapport à l'autre extrémité ( 91) de l'axe et que la torsion forme une courbe continue sensiblement d'une extrémité à l'autre. 4 Rotor selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des palettes de chacun des segments présente une extrémité respective ( 6974) qui est plus épaisse que la partie médiane respective ( 77-82) de cette palette. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que la torsion de l'axe est telle qu'un segment de rotor situé sur une extrémité de l'axe soit tourné par rapport à un segment de rotor situé à l'autre extrémité d'un angle qui est supérieur ou égal à 360 , divisé par le nombre de palettes de chaque segment, et inférieur à 3600 divisé par la moitié du nombre de palettes sur chaque segment. 6 Rotor selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque segment est réalisé en une matière n'abîmant pas les sols, ne produisant pas de transfert avec la matière des sols et n'interagissant pas avec des produits chimiques de nettoyage des sols, utilisés dans des lieux commerciaux et résidentiels. 7 Segment de rotor moulé d'une seule pièce pour appareils de nettoyage, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs palettes effilées élastiques ( 70) ayant chacune une extrémité ( 69-74) plus épaisse qu'une partie médiane ( 77-82) afin que ladite partie médiane fléchisse et constitue un ressort et que ladite extrémité présente une masse pour projeter des débris ou pousser des liquides, et un corps central ( 60) duquel les palettes font saillie, le corps présentant une ouverture centrale non cylindrique ( 85) conçue pour être glissée sur un axe ( 45). 8 Segment de rotor selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque palette présente une surface avant ( 69) et une surface arrière ( 76) qui sont de courbure sensiblement elliptique, et un bout ( 74 a) qui est sensible- ment plat et rectangulaire, afin que les surfaces concaves et le bout plat forment une arête ( 74 b, 74 c) pour enlever de la poussière d'un tapis ou d'une carpette et pour soulever des débris et des liquides de surfaces dures, pendant que les palettes tournent. 9 Rotor comprenant plusieurs segments de rotor selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs segments de rotor ( 34-44; 46-56) portés par ledit axe non cylindrique. Rotor selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'axe non cylindrique est torsadé de façon à établir une orientation non linéaire d'extrémités adja- centes ( 74 a) des palettes. 11 Rotor selon la revendication 10, carac- térisé en ce que l'axe est torsadé de manière qu'une extrémité ( 90) de cet axe soit orientée sous un angle d'environ 90 par rapport à l'autre extrémité ( 91) de l'axe, et la torsion est continue sensiblement d'une extrémité à l'autre. 12 Rotor selon la revendication 10, carac- térisé en ce que les segments sont sensiblement identiques et la torsion de l'axe est telle qu'un segment de rotor situé à une extrémité soit placé, par rapport à un segment situé à l'autre extrémité, de manière à former avec lui un angle qui est supérieur ou égal à 360 , divisé par le nombre de palettes de chaque segment, et inférieur à 360 , divisé par la moitié du nombre de palettes de chaque segment. 13 Rotor selon la revendication 12, carac- térisé en ce que les palettes sont réalisées en une matière n'abîmant pas les sols et ne réalisant pas de transfert avec la matière des sols. 14 Segment de rotor moulé d'une seule pièce, faisant partie d'un rotor ( 24, 25) pour appareils de nettoyage, lequel rotor comporte plusieurs desdits segments ( 34-44; 46-56), le segment de rotor étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une palette effilée ( 70) ayant une extrémité ( 69-74) plus épaisse qu'une partie médiane ( 77-82), chaque palette ayant une largeur sensiblement uniforme sur toute la longueur, et chaque palette ayant un profil incurvé et une extrémité sensiblement plate ( 74 a). 15 Segment de rotor selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte un corps central ( 60) présentant une ouverture centrale non cylindrique ( 85) conçue pour être glissée sur un axe non cylindrique ( 45) de forme similaire. 16 Rotor comportant plusieurs segments de rotor selon la revendication 15, caractérisé en ce que plusieurs desdits segments de rotor sont portés par ledit axe non cylindrique. 17 Rotor selon la revendication 16, carac- térisé en ce que l'axe non cylindrique est torsadé de façon il à établir une orientation non linéaire d'extrémités ( 74 a) des palettes. 18 Rotor selon la revendication 17, carac- térisé en ce que l'axe est torsadé de manière qu'une extrémité de cet axe soit orientée sous un angle d'environ 900 par rapport à l'autre extrémité de l'axe et que la torsion soit continue sensiblement d'une extrémité à l'autre. 19 Segment de rotor moulé d'une seule pièce pour appareils de nettoyage, utilisé pour soulever des débris d'un sol, caractérisé en ce qu'il comporte un corps central ( 60), plusieurs palettes ( 70) s'étendant depuis le corps central, ce dernier présentant une ouverture centrale ( 85), le segment de rotor étant moulé en une matière n'abîmant pas les sols et ne réalisant pas de transfert avec la matière des sols, laquelle matière ne réagit pas avec des produits chimiques utilisés pour le nettoyage des sols dans des lieux résidentiels et commerciaux. Segment de rotor selon la revendication 19, caractérisé en ce que les palettes sont des palettes effilées élastiques, chaque palette ayant une extrémité ( 69-74) plus épaisse qu'une partie médiane ( 77-82), de manière que la partie médiane assure une flexion et une action de ressort et que l'extrémité constitue une masse pour projeter des débris ou pousser des liquides. 21 Segment de rotor selon la revendication 20, caractérisé en ce que chaque palette présente une surface avant ( 69) et une surface arrière ( 76) qui sont de courbure sensiblement elliptique, et un bout ( 74 a) qui est sensible- ment plat et rectangulaire, lesdites surfaces concaves et le bout plat formant une arête ( 74 b, 74 c) pour enlever les saletés de tapis et carpettes et pour soulever des débris et des liquides de surfaces dures pendant la rotation des palettes. 22 Procédé de production d'un rotor à débris pour appareils de nettoyage utilisés pour soulever des débris d'un sol, caractérisé en ce qu'il consiste à produire un axe torsadé ( 45) de section transversale non cylindrique, et à produire plusieurs segments ( 34-44; 46- 56) de rotor, sensiblement identiques, comprenant plusieurs palettes ( 70) faisant saillie d'un corps central ( 60) qui présente une ouverture centrale ( 85) conçue pour recevoir l'axe afin que les segments puissent être glissés sur l'axe pour former le rotor. 23 Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la production des segments consiste à produire des segments comprenant des palettes effilées élastiques ( 70), chaque palette ayant une extrémité ( 69-74) plus épaisse que la partie médiane ( 77-82) afin que la partie médiane constitue une zone de flexion et un ressort et que ladite extrémité présente une masse pour projeter des débris et pousser des liquides. 24 Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la production de plusieurs palettes consiste en outre à produire des palettes ( 70) ayant chacune une surface avant ( 69) et une surface arrière ( 76) qui sont sensiblement rectangulaires et incurvées vers l'intérieur, et un bout ( 74 a) qui est sensiblement plat et rectangulaire, les surfaces concaves et le bout plat formant une arête ( 74 b, 74 c) pour enlever des débris de tapis et carpettes et pour soulever des débris et des liquides de surfaces dures pendant la rotation des palettes.