Brevet FR2661200A1 — publié le 19911025

Dispositif épandeur de matériaux granulaires ou en poudre, pouvant être monté sur un véhicule L'invention concerne un dispositif épandeur, pour un véhicule, en particulier pour assurer l'épandage sur les routes de matériaux granulaires ou en poudre, tel que le sel, sable, gravier ou analogue. Comme on le sait, dans la période hivernale et particulièrement à la suite de chutes de neige, on a fréquemment une formation de dangereuses couches de glaces sur les routes; en vue d'éviter ce phénomène ou d'y porter remède, on procède habituellement sur les routes à des épandages de sels solubles, tels que le chlorure de sodium ou de magnésium, susceptibles de former des solutions aqueuses à basse température de congélation, ou de sable ou de gravier. On connaît des dispositifs épandeurs du type comprenant un caisson susceptible d'être transporté sur un véhicule et de contenir le matériau à épandre, des moyens de transport, à tapis ou à chaîne, disposés sur le fond du caisson et susceptibles d'effectuer le transport vers une zone postérieure du caisson, dans laquelle sont présents des moyens de distribution, et des moyens épandeurs du matériau à terre. Dans leur forme la plus simple, ces moyens de distribution ayant pour but de garantir la distribution constante et régulière du matériau, sont constitués par une cloison, définissant la paroi postérieure de la zone du caisson destinée au chargement du matériau, qui est plus élevée que le transporteur, de façon à définir une lumière de passage du matériau, dont la hauteur est faible. Cette solution, particulièrement dans le cas où le matériau utilisé est du sel, présente des inconvénients notables. Le sel, surtout dans le cas d'humidité élevée, tend à former des grumeaux ou des blocs compacts, qui peuvent obstruer la lumière de passage, en s'encastrant entre la cloison et le transporteur: il en résulte une irrégularité du dosage et une usure précoce du transporteur. On connaît d'autres dispositifs épandeurs, pourvus d'un rouleau de broyage et de distribution, tournant sur un axe horizontal, pourvu de pales radiales et disposé immédiatement en aval de la lumière de passage du matériau; ce dernier peut être de manière appropriée de grandes dimensions, dans la mesure où la distribution même est effectuée par le rouleau. Du fait que les pales du rouleau ne peuvent entrer en contact de friction avec le transporteur, une certaine quantité de matériau "s'échappe" du rouleau et parvient, de manière incontrôlée, aux moyens épandeurs, en déterminant une certaine irrégularité de la distribution. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif épandeur pour un véhicule, qui soit exempt des inconvénients connexes aux dispositifs connus et indiqués ci-dessus. Selon la présente invention, le problème est résolu, pour un dispositif épandeur, du type comprenant un caisson susceptible d'être transporté sur un véhicule et définissant une chambre de chargement d'au moins un matériau granulaire ou en poudre, tel que du sel, sable ou gravier, susceptibles d'être épandus à terre, des moyens de transport, disposés sur le fond dudit caisson et susceptibles de transporter ledit matériau, de ladite chambre de chargement vers une zone postérieure du caisson, à travers une lumière de passage du matériau même, des moyens de distribution, disposés dans ladite zone postérieure dudit caisson et des moyens épandeurs, susceptibles de recevoir le matériau fourni par lesdits moyens de distribution et de les épandre à terre, caractérisé par le fait que lesdits moyens de distribution comprennent au moins un rouleau à brosse, présentant un axe perpendiculaire à la direction de transport desdits moyens de transport et tournant autour de cet axe, pour coopérer avec une partie terminale supérieure desdits moyens de transport, dans le sens contraire au sens de transport desdits moyens de transport. Pour une meilleure compréhension de la présente invention, il est décrit ci-dessous un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 représente une vue de côté partielle et en coupe partielle d'un dispositif épandeur réalisé selon les indications de la présente invention; la figure 2 représente une vue en perspective à plus grande échelle d'une partie du dispositif de la figure 1; et la figure 3 représente une vue schématique, en élévation arrière, du dispositif de la figure 1. En se référant aux figures, on désigne dans son ensemble par 1 un dispositif épandeur pour un véhicule, non représenté. Le dispositif 1 comprend un caisson 2, susceptible d'être fixé sur le châssis du véhicule même et comprenant deux parois latérales 3 qui définissent intérieurement une chambre de chargement 4 susceptible de contenir un matériau granulaire ou en poudre, tel que du chlorure de sodium ou de magnésium, du sable ou du gravier. Du fait que l'usage d'un sel est le plus répandu depuis longtemps, on va faire référence, par simplicité, à ce type de matériau dans la description ci-dessous, en l'appelant ci-dessous "le sel" et en le désignant par le numéro de référence 5, étant évident que l'utilisation indiquée ne doit pas être comprise dans un sens limitatif. La chambre 4 est délimitée postérieurement, en se référant au sens de roulage du véhicule qui est indiqué par une flèche sur la figure 1, par une paroi verticale 6, transversale, fixée à des guides latéraux 7 respectifs, solidaires des parois latérales 3 respectives du caisson 2. A une extrémité postérieure du caisson 2 est fixé un groupe moteur 8 de type classique, décrit ci-dessous, qui délimite, avec les parois latérales 3 et la paroi transversale 6, une zone postérieure 9 du caisson, ou chambre de distribution. Au fond du caisson 2 sont logés deux transporteurs à chaîne 10, disposés longitudinalement et se faisant face, qui ont pour but de transporter le sel depuis la chambre de chargement 4 à la chambre de distribution 9. A cet effet, la paroi transversale 6 est plus élevée que le plan supérieur des transporteurs, en définissant par conséquent une lumière 14 de hauteur prédéterminée pour le passage du sel. Chacun des transporteurs 10 comprend deux chaînes latérales 15 qui supportent ensemble une pluralité de traverses 16, à section sensiblement en C, de telle façon qu'elles défilent sur le fond 17 de la chambre de chargement 4 lors du trajet de transport allant vers la chambre de distribution 9 et en passant au-dessous de cette dernière lors de la course de retour. Plus particulièrement, le fond 17 de la chambre de chargement 4 présente un relief central longitudinal 18, qui présente un profil en V inversé, et deux plans de transport latéraux 19, sur lesquels défilent les traverses 16 des deux transporteurs 10. Ces plans 19 se prolongent à l'intérieur de la chambre de distribution 9. Les chaînes 15 des transporteurs 10 sont actionnées par des roues dentées motrices 20 correspondantes, fixées en rotation sur des arbres 24 respectifs supportés à l'intérieur de la chambre de distribution 9, entre un support central 25 et une paroi latérale 3 respective 3, et utilisant des roues de renvoi correspondantes, non représentées, situées à l'extrémité antérieure du caisson 2. Le dispositif 1 comprend deux rouleaux de broyage et de distribution 26, coaxiaux et solidaires entre eux, de forme cylindrique allongée, montés à rotation autour d'un axe horizontal, transversal par rapport au caisson 2, et disposés au-dessus des transporteurs 10 mêmes et à proximité de la paroi transversale 6, à l'intérieur de la chambre de distribution 9. Ces rouleaux 26, montés entre un support central 27 et des supports 28 respectifs, fixés aux parois latérales 3, présentent une pluralité de pales radiales 29, adjacentes entre elles dans le sens axial et décalées angulairement entre elles, de manière à lécher toute la largeur des transporteurs 10, mais lors de phases successives pendant chaque tour des rouleaux 26. Ces pales 29 présentent une section en C et sont orientées de manière à présenter la partie concave vers la lumière 14 permettant le passage du sel pendant le demi-tour inférieur. Pendant la rotation des rouleaux 26, les pales 29 se maintiennent nécessairement à une certaine distance des transporteurs 10, pour éviter toute interférence mécanique avec les traverses 16. Les rouleaux 26 sont mis en mouvement, au moyen d'une chaîne 30 placée à l'extérieur d'une paroi latérale 3 du caisson 2, par un moteur hydraulique 31 logé dans le groupe moteur 8, décrit ci-dessous plus en détail. Les rouleaux 26 tournent dans le sens (horaire) indiqué par une flèche sur la figure 1, de manière à recueillir avec les pales le sel dans la partie intérieure de la course, à le soulever et le lancer en arrière, comme schématisé sur la figure 1. Selon la présente invention, le dispositif 1 comprend en outre deux rouleaux à brosses 32, coaxiaux et angulairement solidaires entre eux, montés à rotation autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe des rouleaux de broyage et de distribution 26 et immédiatement en aval de ces derniers, en se référant au sens du transport des transporteurs 10.Plus particulièrement, .ces rouleaux 32 sont montés sur des supports centraux 33 respectifs, par rapport au caisson 2 et des supports latéraux 34. respectifs, fixés aux parois latérales 3, et présentant quatre brosses radiales 35, espacées angulairement entre elles, en s'étendant sur toute la longueur des rouleaux mêmes et présentant une section conformée sensiblement en secteurs circulaires de faible valeur angulaire. Les rouleaux à brosses 32 sont accouplés angulairement aux rouleaux 26, au moyen d'une chaîne 36 (figure 2), qui coopère avec des roues 37,38 respectives, fixées à rotation sur les extrémités des rouleaux 26,32 mêmes, à l'extérieur de la paroi latérale 3, sur le côté opposé à celui de la chaîne 30. Par conséquent, les brosses 35 tournent dans le même sens de rotation que les rouleaux 26 et sont susceptibles de coopérer avec la partie terminale des transporteurs 10, dans le sens inverse au sens de transport de ces derniers, de manière à brosser le sel sorti au-dessous des pales 29 des rouleaux 26 et à le repousser vers ces rouleaux 26. Au-dessous de la chambre de distribution 9, en correspondance de l'extrémité des transporteurs 10, est fixée une trémie 40 (figures 3 et 4), qui s'étend transversalement, sur toute la longueur du caisson 2 et délimitée par une paroi antérieure 41, inclinée vers le bas en formant une rampe et vers l'extrémité postérieure 42 sensiblement verticale et plane, et par deux parois latérales 43. Les parois antérieure 41 et postérieure 42 sont raccordées en partie inférieure par une paroi de fond 44 arrondie, présentant une ouverture centrale 45 de forme quadrangulaire, pour le déchargement du sel. A proximité de cette paroi de fond 44 est montée, à rotation autour d'un axe horizontal transversal, un alimentateur ou transporteur à vis 46, qui comprend deux vis latérales 47, dont les hélices sont inclinées de façon opposée, et un rotor central 48, avec quatre pales radiales 49, disposées face à l'ouverture 45. Ce transporteur 46 est mis en rotation par.un moteur hydraulique 50, disposé à l'extérieur de la paroi antérieure 41 de la trémie 40, au moyen d'une chaîne de transmission 54. Le sens de rotation du transporteur 46 est tel que les deux vis 47 transportent le sel vers le rotor central 48. Dans l'exemple représenté, la vis droite est dotée d'une hélice avec un pas à gauche, la vis gauche est dotée d'une hélice à pas à droite, par conséquent, le sens de rotation est celui indiqué sur la figure 1 (antihoraire en observant le dispositif depuis le côté gauche). La trémie 40 est dotée d'une rampe 55, bloquée en correspondance de l'ouverture 45 et orientable autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe du transporteur 46, de manière à faire varier l'angle de déchargement du sel. Dans la partie supérieure de la trémie 40 est logée transversalement, le long de sa paroi antérieure 41, un tube 56, fermé aux extrémités et pourvu d'une pluralité de buses 57, tournées vers l'intérieur de la trémie 40. Ce tube est relié à une pompe d'alimentation 58, assurant l'amenée d'une solution saline pour permettre l'humidification du sel 5, faisant partie du groupe moteur 8 décrit ci-dessous. Au-dessous de la rampe 55 de la trémie 40 est suspendu un disque épandeur 59 de type connu, au moyen d'une structure de support 60. Le disque épandeur 59 est accouplé à un moteur hydraulique 61, susceptible de l'entraîner en rotation autour d'un axe vertical et pourvu d'une pluralité de palettes 62, sensiblement radiales et ayant pour but d'imprimer au sel la poussée nécessaire pour l'épandre à terre. Une paroi cylindrique 63 entoure les p a r t i e s a n t é r i e u r e s e t latérales du disque 59, en, limitant la diffusion du sel à la seule direction postérieure, suivant un angle de valeur déterminée. Le groupe moteur 8 est représenté schématiquement sur la figure 3. Ce groupe comprend une carrosserie 64, constituée d'une paroi de fond 65, deux parois latérales 66, sensiblement coplanaires aux parois latérales 3 du caisson 2, une paroi supérieure 67, en pente, et une porte postérieure 68, ouvrante (représentée en position ouverte sur la figure 3). Le groupe moteur 8 comprend un moteur diesel 70, qui entraîne une première pompe 71 et une seconde pompe 72, reliées à un réservoir de liquide hydraulique 73. La première pompe 71 alimente un premier groupe de soupapes 74, auquel sont reliés un moteur hydraulique 75 susceptible d'actionner, au moyen d'un réducteur 76, les arbres 24 des transporteurs 10, le moteur hydraulique servant à l'actionnement du transporteur 46 et un troisième moteur hydraulique 77, pour l'entraînement de la pompe 58. Cette dernière est reliée à un réservoir de solution saline 78. Ce groupe de soupapes 74 est de type classique et ntest pas décrit en détail. Il est réalisé de façon appropriée de manière à relier en série les moteurs hydrauliques 75,50 et 77 précités, avec possibilité d'exclure le dernier moteur dans le cas où l'humidification du sel n'est pas nécessaire. La seconde pompe 72 alimente un second groupe de soupapes 69, auquel sont reliés le moteur 31, qui sert à l'actionnement des rouleaux 26 et 32, et le moteur 61 du disque épandeur 59. Le fonctionnement du dispositif 1, ayant déjà été exposé en partie au cours de la description ci-dessus, est le suivant. Le sel 5 est transféré graduellement, par les transporteurs 10, de la chambre de chargement 4 à la chambre de distribution 9, en passant à travers la lumière 14. Les rouleaux de broyage et de distribution 26 prélèvent le sel avec leurs propres pales 29, en broyant d'éventuels blocs compacts, en soulevant le sel et en le lançant en arrière, dans la trémie 40. Du fait que, comme évoqué, les palettes 29 des rouleaux 26 se maintiennent à distance des transporteurs 10, il y a inévitablement passage d'une certaine quantité de sel au-dessous des rouleaux 26. Cette quantité est cependant interceptée par les rouleaux à brosse 32 qui "brossent" les transporteurs 10, en aval des rouleaux 26, et repoussent dans la zone d'action de ces derniers. La trémie 40 reçoit par conséquent un débit sensiblement constant de sel, qui s'accumule sur le fond et est conduit vers le rotor 48 par les vis 47. Si les conditions climatiques le demandent, et en particulier dans les climats très secs dans lesquels l'épandage du sel sous forme cristalline se révèle être assez peu efficace du fait de la faible tendance à l'amorce de la formation de solutions liquides au contact de la glace, on procède à la mise en service du moteur 77 qui entraîne la pompe 58 qui assure l'amenée de la solution saline. Cette dernière est pulvérisée, par les buses 57, sur le sel qui est en train de tomber dans la trémie. Les vis 47 assurent un mélange complet du sel avec la solution saline.Le sel sec, ou le mélange de sel et de solution saline, est poussé par les pales 49 du rotor 48, à travers l'ouverture 45 et la rampe 55, sur le disque épandeur 59, dont les pales 62 l'épandent à terre. Les avantages de l'invention apparaissent évidents en examinant les caractéristiques du dispositif 1 réalisé selon la présente invention. En particulier, l'utilisation des rouleaux à brosses 32 évite que le passage du sel audessous des rouleaux de broyage et de distribution produise une irrégularité dans la distribution du sel même. En outre, l'utilisation du transporteur à vis 46 dans la trémie 40 produit une augmentation supplémentaire de la précision de la distribution et réalise un mélange optimal du sel avec la solution saline d'humidification, dans le cas où son usage est nécessaire. Il est enfin évident que des modifications et variantes peuvent être apportées au dispositif 1 décrit, sans quitter le champ de protection de la présente invention. En particulier, le dispositif 1 peut comprendre des transporteurs 10 de type quelconque, ou un dispositif transporteur 10 unique, de type quelconque, associé à un seul rouleau de broyage et de distribution 26 et à un seul rouleau à brosses 32 ou à deux de ces rouleaux. Les rouleaux 26 peuvent être supprimés, en confiant par conséquent également la fonction de distribution au(x) rouleau(x) à brosses.On peut en outre supprimer la trémie 40 et le transporteur à vis 46 correspondant, en prévoyant une rampe pour envoyer directement le sel sur le disque épandeur 59; enfin, on peut prévoir deux ou plusieurs moyens d'adduction du sel aux disques: par exemple on peut utiliser deux transporteurs à vis avec une inclinaison d'hélice inverse de celles décrites, susceptible de transporter le sel vers deux ouvertures disposées aux extrémités opposées de la trémie 40, un disque épandeur étant respectivement associé à chacune de celles-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif épandeur, du type comprenant un caisson pouvant être transporté sur un véhicule et définissant une chambre de chargement d'au moins un matériau granulaire ou en poudre, tel que du sel, sable ou gravier, susceptibles d'être épandus à terre, des moyens de transport, disposés sur le fond dudit caisson et susceptibles de transporter ledit matériau, de ladite chambre de chargement vers une zone postérieure du caisson, à travers une lumière de passage du matériau même, des moyens de distribution, disposés dans ladite zone postérieure dudit caisson et des moyens épandeurs, susceptibles de recevoir le matériau fourni par lesdits moyens de distribution et de les épandre à terre, caractérisé par le fait que lesdits moyens de distribution comprennent au moins un rouleau à brosses (32), présentant un axe perpendiculaire à la direction de transport desdits moyens de transport (10) et tournant autour de cet axe, pour coopérer avec une partie terminale supérieure desdits moyens de transport (10), dans le sens contraire au sens de transport desdits moyens de transport. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit rouleau à brosses (32) comprend une pluralité de brosses (35) sensiblement radiales et espacées angulairement entre elles. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de distribution comprennent au moins un rouleau de distribution et de broyage (26), pourvu d'une pluralité de pales (29), sensiblement radiales et disposées avec des axes horizontaux tournés vers ladite lumière (14), et des moyens moteurs (31) pour assurer la rotation dudit rouleau (26) de manière à permettre auxdites pales (29) de prélever ledit matériau (5) depuis lesdits moyens de transport (10), dans le sens contraire au sens de progression de ces derniers. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit rouleau à brosses (32) est disposé en aval dudit rouleau de distribution et de broyage (26). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait de comprendre des moyens d'accouplement, pour assurer l'accouplement angulaire dudit rouleau à brosses (32) avec ledit rouleau de distribution et de broyage (26). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'accouplement angulaire comprennent deux roues dentées (37, 38) solidaires, d'une part, dudit rouleau de distribution et de broyage (26) et, d'autre part, dudit rouleau à brosses (32), et une chaîne de transmission (36) mettant en oeuvre lesdites roues dentées (37, 38). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens épandeurs comprennent au moins un disque rotatif (59), tournant autour d'un axe sensiblement vertical et pourvu sur une face supérieure d'une pluralité de pales (62). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que lesdits moyens de distribution comprennent une trémie (40), assurant la récolte dudit matériau en aval desdits rouleaux (26, 32), pourvue d'au moins une ouverture de décharge (45) sur ledit disque épandeur (59) et de moyens de transport à vis (46) et susceptibles de transporter ledit matériau (5) vers ladite ouverture de décharge (45). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait de comprendre des moyens d'amenée (56, 57) d'une solution saline dans ladite trémie.