Brevet FR2887899A1 — publié le 20070105

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de balayage du sol; elle concerne plus particulièrement une balayeuse montée à l'avant d'un véhicule pousseur/porteur de type quad. On connaît déjà des balayeuses montées à l'avant d'un quad pour assurer des 5 opérations de balayage de tout type de sol, ce genre de véhicule étant particulièrement adapté pour la mise en oeuvre de telles opérations du fait de sa stabilité associée à sa maniabilité. Dans les balayeuses actuelles de ce type, le balai rotatif à poils est entraîné par un moteur thermique porté par le châssis de la machine, associé à un réservoir de carburant. Etant donné leur poids important, lié en particulier à la présence du moteur thermique, ces balayeuses reposent sur le sol par l'intermédiaire de deux roues d'appui, ceci tant en position travail qu'en position transport lorsque le balai rotatif est relevé. Cela limite de façon notable la vitesse et la maniabilité du quad, en particulier dans 15 cette position transport . La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant une nouvelle structure de balayeuse très légère, apte à occuper une position transport dans laquelle elle est intégralement relevée et portée par le quad. Un autre but de l'invention est de proposer une balayeuse de structure simple et qui peut être montée à l'avant de pratiquement tous les modèles de quads, ceci de manière rapide et très stable. Ainsi, la balayeuse conforme à l'invention, montée à l'avant d'un véhicule pousseur/porteur de type quad, est constituée d'un châssis muni d'un essieu qui s'étend perpendiculairement à l'axe d'avancement dudit quad, et dont les deux roues sont montées fixes sur leur axe support, ledit châssis étant associé à un dispositif d'attelage à l'avant de ce quad et étant muni d'un balai rotatif à poils dont l'axe de rotation est horizontal et incliné par rapport audit axe d'avancement; l'axe de rotation du balai est entraîné par des moyens mécaniques en prise avec l'axe dudit essieu pour assurer l'entraînement en rotation dudit balai, du fait de la rotation desdites roues d'essieu en appui sur le sol. Le système d'attelage est encore muni de moyens mécaniques, manoeuvrables manuellement, qui permettent le relevage complet dudit châssis avec son essieu et son balai, pour assurer une position transport avec la balayeuse intégralement portée par le quad. Les manoeuvres manuelles de relevage et d'abaissement du châssis de la balayeuse 35 sont possibles du fait de la structure très simple de la machine. Selon une forme de réalisation préférentielle, les moyens d'entraînement de l'axe du balai sont constitués d'un premier pignon embouti solidaire de l'axe de l'essieu, en prise avec un second pignon embouti monté sur un axe intermédiaire qui est porté par le châssis et qui est disposé parallèlement à l'axe dudit balai. Cet axe intermédiaire porte un troisième pignon assurant l'entraînement d'un quatrième pignon monté sur l'axe du balai par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission. L'emboutissement des dents des deux pignons en prise est adapté pour rattraper la différence de parallélisme entre l'axe d'essieu et l'axe intermédiaire. Pour permettre le montage de cette balayeuse sur la plupart des modèles de quads, le dispositif d'attelage comporte des moyens de fixation sur une structure porte-bagages prévue (dans la très grande majorité des cas) à l'avant du véhicule, lesdits moyens de fixation étant réglables longitudinalement et en hauteur. Ce dispositif d'attelage comporte avantageusement un bâti sur lequel est articulé le châssis support de balai et d'essieu, lequel bâti est associé à des moyens de manoeuvre dudit châssis, et est muni des moyens de fixation réglables sur la structure porte-bagages du quad. Dans une forme de réalisation particulièrement intéressante, le bâti en question est muni d'une traverse horizontale comportant des coulisseaux réglables en écartement sur ladite traverse, et aussi en hauteur sur des montants verticaux; ces montants verticaux se prolongent à l'équerre par des longerons qui sont munis de moyens de fixation réglables longitudinalement sur la structure de porte-bagages du quad. D'autre part, le bâti de ce dispositif d'attelage est avantageusement prolongé par un longeron inférieur (de préférence réglable en longueur), muni à son extrémité libre de moyens d'ancrage sur une structure de la partie arrière du châssis du quad, par exemple sur l'étrier arrière. Selon une autre particularité, le bâti du dispositif d'attelage est solidarisé avec le châssis support d'essieu et de balai par l'intermédiaire d'un parallélogramme déformable commandé par des moyens comprenant une canne de manoeuvre à au moins deux positions, l'une de relevage dudit châssis, et l'autre de dépose au sol de ce châssis. Dans ce cadre, le balai est de préférence articulé sur un élément du châssis porteur autour d'un axe de rotation horizontal, la rotation correspondante étant limitée par un système de butée. En outre, la canne de manoeuvre du châssis est en liaison avec le balai de manière, lors de la manoeuvre de relevage, à faire pivoter tout d'abord ledit balai par rapport audit élément du châssis porteur, puis ensuite l'ensemble dudit châssis avec ledit balai. Le système de butée correspondant est de préférence réglable, et il comprend avantageusement un ressort agissant en poussée dans le sens d'une descente du balai, ceci en particulier pour tendre à plaquer ledit balai contre le sol, pour compenser l'usure de ce balai, pour permettre un réglage de l'effort de balayage et permettre aussi audit balai de suivre au mieux le sol notamment lorsque ce dernier n'est pas plan. Selon une autre caractéristique, le dispositif d'attelage comporte des moyens aptes à assurer une précontrainte sur le châssis porte essieu et balai, de manière à optimiser l'adhérence au sol des roues dudit essieu. Ces moyens sont avantageusement constitués d'une structure ressort sur laquelle vient prendre appui un organe presseur commandé par la canne de manoeuvre. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière, donnée uniquement à titre d'exemple et représentée sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective des deux ensembles principaux de la 15 balayeuse (dispositif d'attelage et châssis support d'essieu et de balai), séparés l'un de l'autre, à côté du quad pousseur/porteur; - la figure 2 montre la balayeuse de la figure 1 complètement assemblée, vue en perspective; - les figures 3, 4 et 5 montrent la même balayeuse, respectivement vue de face, de 20 côté et de dessus; - la figure 6 est une vue de dessus de la balayeuse des figures précédentes, attelée au quad pousseur/porteur; - la figure 7 est une vue de côté de la balayeuse montée sur le quad, en position active de dépose au sol; - la figure 8 est une vue similaire à la figure 7, dans laquelle la balayeuse est en position transport , intégralement relevée par rapport au sol; - la figure 9 est une vue en perspective partielle, pardessous la balayeuse, qui montre le détail des moyens d'entraînement du balai; - la figure 10 est une vue en perspective partielle, légèrement par-dessus la balayeuse, 30 qui montre aussi certains détails des moyens d'entraînement du balai; - la figure 11 est encore une vue en perspective partielle qui montre le détail des moyens assurant le relevage du châssis support d'essieu et de balai, et des moyens permettant d'assurer une précontrainte sur ce châssis. Tel qu'illustré sur les figures annexées, la balayeuse 1 est constituée d'un 35 châssis 2 monté sur un essieu 3, portant à l'avant un balai 4, et associé à l'arrière à un dispositif 5 permettant son attelage sur le devant du véhicule 6 de type quad. Le balai 4 est constitué d'un axe 7 équipé d'une pluralité de poils de brossage 8; l'axe 7 s'étend horizontalement et de manière inclinée par rapport à l'axe d'avancement 9 du quad 6 (l'inclinaison correspondante peut être de l'ordre de 20 à 30 ). Les poils de brosse 8 sont de préférence aménagés sur l'axe 7 selon des tronçons de lignes hélicoïdales. Sur l'ensemble des figures, on remarque que le balai 4 est associé à un capotage de protection supérieur 10. L'essieu 3 du châssis 2 est constitué d'un axe 11 monté sur roulements et muni 10 de deux roues d'extrémités 12 montées fixes, c'est-à-dire en liaison mécanique avec ledit axe 11. Comme on peut le voir notamment sur les figures 9 et 10, l'entraînement en rotation de l'axe 7 du balai 4 est réalisé par des moyens mécaniques en prise avec l'axe 11 de l'essieu 3. Pour cela, l'axe 11 comporte un premier pignon denté 13 qui est en prise directe avec un second pignon denté 14 monté sur un axe intermédiaire horizontal 15 situé entre ledit axe d'essieu 11 et l'axe du balai 7. L'axe intermédiaire 15 est monté sur le châssis 2 par l'intermédiaire de roulements; il s'étend parallèlement à l'axe du balai 7. Les dents des deux pignons en prise 13 et 14 sont embouties de manière à rattraper la différence de parallélisme de leurs axes supports 11 et 15. D'autre part, l'axe intermédiaire 15 comporte un troisième pignon denté 16, et l'axe 7 du balai 4 comporte un quatrième pignon denté 17, lesquels pignons 16 et 17 sont reliés par une chaîne de transmission 18. En outre, l'axe 7 du balai 4 est monté rotatif sur le châssis 2 par l'intermédiaire d'un 25 système de roulements. On comprend ainsi que la mise en rotation du balai 4 autour de son axe 7 est commandée par la rotation des roues 12 de l'essieu 3 (ceci par l'intermédiaire des pignons en prise 13, 14 et de la chaîne de transmission 18 associée aux pignons 16 et 17), lorsque lesdites roues 12 roulent sur le sol. La démultiplication de mouvements utilisée peut être de l'ordre de 1,2, le balai 7 tournant plus vite que les roues 12. Le châssis 2 est réalisé en deux parties, l'une 20 sur laquelle sont montés l'essieu 3 et l'axe intermédiaire 15, et l'autre 21 sur laquelle est monté le balai 4. Ces deux parties 20 et 21 étant articulées entre elles au niveau d'un axe de pivotement horizontal centré sur ledit axe 15. Ces deux éléments de châssis 20 et 21 sont également reliés entre eux par une tige de manoeuvre 24 fixée de manière articulée sur l'élément de châssis 21. L'extrémité de la tige 24 située du côté de l'élément de châssis 20 est filetée et reçoit deux systèmes d'écrous 25 et 26, constituant des éléments de butées, disposés de part et d'autre d'un cylindre de guidage 27 articulé sur ledit élément de châssis 20. En outre, un ressort de poussée 28 est interposé entre le cylindre de guidage 27 et la butée d'extrémité 26, adapté pour tendre à faire descendre le balai 4. La fonction de ces particularités structurelles sera explicitée plus loin. Le dispositif d'attelage 5 de la balayeuse 1 comprend des moyens de fixation sur la structure porte-bagages 28 prévue à l'avant du quad 6, et aussi des moyens qui permettent le relevage complet du châssis 2 avec l'essieu 3 et le balai 4 pour la mise en position transport . Tel qu'on peut le voir sur les figures 1 à 8 et 11, en particulier, le dispositif d'attelage 5 comporte un bâti 30, en forme de poutre verticale, sur lequel est articulé le châssis 2 par l'intermédiaire d'un parallélogramme déformable 31. Le bâti 30 est également associé à des moyens de manoeuvre 32 du châssis 2 par l'intermédiaire dudit parallélogramme déformable 31; et il est muni de moyens de fixation réglables 33 sur le porte-bagages avant 28 du quad. Pour assurer la fixation réglable 33 sur le porte-bagages 28, la poutre verticale 30 est munie d'une traverse horizontale 34 portant deux coulisseaux latéraux 35. Ces coulisseaux 35, orientés verticalement, sont à positionnement réglable sur la longueur de la traverse 34, et ils sont également réglables en hauteur sur des montants verticaux 36 formant coulisses. Les deux montants latéraux verticaux 36 se prolongent à l'équerre par des longerons horizontaux 37 qui sont munis d'organes de bridage à vis 38 assurant la fixation directe, et de manière réglable longitudinalement, sur la grille horizontale formant porte-bagages 28. Cette grille porte-bagages 28 équipe la très grande majorité des modèles de quads, et on obtient ainsi une fixation quasi universelle permettant le montage de la balayeuse 1 de manière simple et rapide sur pratiquement tous les modèles de véhicules. En partie inférieure, la poutre verticale 30 supporte une fourche 39, articulée en 40, constituant l'un des bras du parallélogramme déformable 31. Un peu au-dessus de la fourche 39, une biellette coudée 41, articulée en 42, fait office de second bras du parallélogramme déformable 31. Les autres extrémités de la fourche 39 et de la biellette 41 sont fixées, également de manière articulée, sur le châssis 2 de la balayeuse, et en particulier sur l'élément de châssis 20, respectivement autour d'axes 43 et 44. En partie supérieure, la poutre 30 est équipée d'une canne 45 manoeuvrable manuellement en pivotement autour d'un axe 45', actionnant un levier 46. L'extrémité du levier 46 est reliée à la partie médiane de la tige 24 précitée, par l'intermédiaire d'une chaîne 47; ces différents organes 45, 46 et 47 constituent les moyens de manoeuvre 32 du châssis 2. L'extrémité de ce levier 46 est encore équipée d'une tige articulée 48, dont l'extrémité inférieure comporte une structure 49 en forme de coupelle apte à venir prendre appui sur un ressort spirale 50 positionné sur le châssis 2, et en particulier sur l'élément de châssis 20 dudit châssis 2. Pour assurer son positionnement, la coupelle 49 comporte une extension 51, en forme de noyau qui s'étend vers le bas à l'intérieur du ressort spirale 50. L'opérateur (conducteur du quad en particulier) dispose ainsi de la possibilité de relever l'ensemble du châssis 2 avec l'essieu 3 et le balai 4, par une manoeuvre de traction sur la canne 45. Lors de cette manoeuvre de traction, la chaîne 47 tire sur la tige 24 provoquant le relevage de l'élément de châssis 21 (avec le balai 4), par rapport à l'élément de châssis 20, ceci sous l'effet d'un pivotement autour de leur axe d'articulation (correspondant à l'axe 15). Lorsque l'élément de butée 25 atteint le cylindre de guidage 27, la poursuite de la traction sur la canne 45 provoque le relevage de l'ensemble du châssis 2 support de balai 4 et d'essieu 3. Les roues 12 de l'essieu 3 et le balai 4 ne touchent plus le sol; la balayeuse intégralement portée peut être déplacée à volonté, sans qu'elle n'entrave de manière trop importante la maniabilité du quad. La position transport correspondante est illustrée sur la figure 8. La canne de manoeuvre 45 comporte des moyens de verrouillage/déverrouillage de cette position haute de relevage. Ces moyens de verrouillage/déverrouillage, classiques, peuvent se présenter sous la forme d'un doigt de blocage associé à un ressort de rappel coopérant avec un système d'encoche(s) et associé à des moyens de désactivation. La désactivation de ces moyens de verrouillage en position haute permet la manoeuvre de la canne 45 en poussée pour abaisser la balayeuse 1 et atteindre la position active de travail (figure 7). Une première position active est atteinte lorsque les roues 12 de l'essieu 3 reposent sur le sol par l'action du parallélogramme déformable 31, et lorsque le balai 4 vient lui-même en appui sur le sol après basculement final de l'élément de châssis 21 autour de l'axe 22. Dans cette première position active , la canne de manoeuvre 45 est libre, non verrouillée. Une seconde position active de la balayeuse est atteinte en prolongeant la manoeuvre de poussée sur la canne 45 de manière à venir appuyer sur l'organe 5 ressort 50 par l'intermédiaire du levier 46, de la tige 48 et de la coupelle d'appui 49; cette manoeuvre permet d'assurer un effort de plaquage sur l'élément de châssis 20 afin d'optimiser l'adhérence au sol des roues 12 de l'essieu 3. La canne de manoeuvre 45 est munie de moyens qui permettent d'assurer le verrouillage et le déverrouillage de cette seconde position active , du type de ceux 10 décrits ci-dessus pour le verrouillage de la position transport . La longueur de la tige 48 est adaptée pour éviter à la coupelle 49 d'imposer un effort de poussée sur le ressort 50 lorsque l'on se trouve dans la première position active définie ci-dessus. Lorsque la balayeuse 1 est en position active , le ressort 28 agit en poussée et tend à plaquer le balai 4 contre le sol. Cela permet au balai 4 de suivre au mieux le sol, en particulier en cas d'irrégularités de surface; on arrive également ainsi à compenser l'usure du balai en agissant sur l'écrou d'extrémité 26; ce ressort 28 joue également un rôle d'amortisseur de chocs. En outre, l'effort de balayage peut être réglé, toujours en agissant sur la position de 20 l'écrou d'extrémité 26. D'autre part, pour augmenter la stabilité de l'attelage, la poutre verticale 30 se prolonge en partie inférieure par un longeron 52, réglable en longueur, muni à son extrémité de moyens 53 permettant son ancrage sur une structure de réception située à l'arrière du châssis du quad. De préférence, les moyens d'ancrage 53 sont adaptés pour assurer la solidarisation amovible du longeron 52 avec l'étrier arrière du quad sur lequel est fixé le crochet de remorque (l'étrier correspondant n'apparaît pas sur les figures). Le réglage en longueur du longeron 52 est obtenu par un système classique de type coulisse/coulisseau, associé à une vis de serrage. On notera que le dispositif d'attelage 5 pourrait être utilisé pour équiper l'avant d'un quad d'un autre appareillage qu'un balai. Par exemple, on peut envisager d'équiper un tel dispositif d'attelage d'un outil tel qu'un racleur, rouleau, broyeur, désherbeur, vis sans fin, rampe de pulvérisation.... Dans un tel cas, le châssis support d'outil serait adapté en conséquence. - REVENDICATIONS - 1.- Balayeuse montée à l'avant d'un véhicule pousseur/porteur de type quad (6), caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un châssis (2) muni d'un essieu (3) qui s'étend perpendiculairement à l'axe d'avancement (9) dudit quad (6) et dont les deux roues (12) sont montées fixes sur leur axe support (11), ledit châssis (2) étant associé à un dispositif d'attelage (5) à l'avant dudit quad (6) et étant muni d'un balai rotatif (4) à poils (8) dont l'axe de rotation (7) est horizontal et incliné par rapport audit axe d'avancement (9), lequel axe de rotation (7) est entraîné par des moyens mécaniques (13, 14, 15, 16, 17 et 18) en prise avec ledit axe (11) de l'essieu (3) pour assurer l'entraînement en rotation dudit balai (4) du fait de la rotation desdites roues d'essieu (12) en appui sur le sol, ledit système d'attelage (5) étant encore muni de moyens mécaniques (32) manoeuvrables manuellement, permettant le relevage complet dudit châssis (2) avec son essieu (3) et son balai (4), pour assurer une position transport avec la balayeuse intégralement portée par quad (6). 2.- Balayeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement de l'axe (7) du balai (4) sont constitués d'un premier pignon embouti (13) solidaire de l'axe (11) de l'essieu (3), en prise avec un second pignon embouti (14) monté sur un axe intermédiaire (15) qui est porté par le châssis (2) et qui est disposé parallèlement audit axe de balai (7), lequel axe intermédiaire (15) porte un troisième pignon (16) assurant l'entraînement d'un quatrième pignon (17) monté sur ledit axe (7), par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission (18). 3.- Balayeuse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif d'attelage (5) comporte des moyens de fixation (33) sur une structure porte-bagages (28) prévue à l'avant du quad (6), lesquels moyens de fixation (33) sont réglables longitudinalement et en hauteur. 4.- Balayeuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif d'attelage (5) comporte un bâti (30) sur lequel est articulé le châssis (2) support de balai (4) et d'essieu (3), lequel bâti (30) est associé à des moyens de manoeuvre (31) dudit châssis (2), et est muni des moyens de fixation réglables (33) sur la structure porte-bagages (28) du quad (6). 5.- Balayeuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bâti (30) du dispositif d'attelage (5) est muni d'une traverse horizontale (34) comportant des coulisseaux (35) réglables en écartement sur ladite traverse (34), et aussi en hauteur sur des montants verticaux (36), lesquels montants verticaux (36) se prolongent à l'équerre par des longerons (37) qui sont munis de moyens de fixation (38) réglables longitudinalement sur la structure de porte-bagages (28) du quad (6). 6.- Balayeuse selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le bâti (30) du dispositif d'attelage (5) se prolonge par un longeron inférieur (52) muni à son extrémité de moyens d'ancrage (53) sur une structure de la partie arrière du châssis du quad (6), par exemple sur l'étrier arrière. 7.- Balayeuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que le longeron inférieur (52) est muni de moyens de réglage en longueur. 8.- Balayeuse selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le bâti (30) du dispositif d'attelage (5) est solidarisé avec le châssis (2) support d'essieu (3) et de balai (4) par l'intermédiaire d'un parallélogramme déformable (31) commandé par des moyens (32) comprenant une canne de manoeuvre (45) à au moins deux positions, l'une de relevage dudit châssis (2) porte essieu (3) et balai (4), l'autre de dépose au sol de ce châssis (2). 9.- Balayeuse selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un balai (4) articulé sur un élément (20) du châssis porteur (2) autour d'un axe de rotation horizontal (15), la rotation correspondante étant limitée par un système de butées (25, 26), et en ce que la canne de manoeuvre (45) est en liaison avec ledit balai (4), de manière, lors de la manoeuvre de relevage, à faire pivoter tout d'abord ledit balai (4) par rapport audit élément (20) du châssis porteur (2), puis ensuite l'ensemble dudit châssis (2) avec ledit balai (4). 10.- Balayeuse selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un système de butée réglable (25, 26) avec un ressort (28) agissant en poussée dans le sens d'une descente du balai (4). 11.- Balayeuse selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que le dispositif d'attelage (5) comporte des moyens (45, 46, 48, 49, 50) aptes à assurer une précontrainte sur le châssis (2) porte essieu (3) et balai (4), de manière à optimiser l'adhérence au sol des roues (12) dudit essieu (3). 12.- Balayeuse selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens pour assurer la précontrainte sur le châssis (2) porte essieu (3) et balai (4) comprennent une structure ressort (50) sur laquelle vient prendre appui un organe presseur (49) commandé par la canne de manoeuvre (45).