Brevet FR2925081A1 — publié le 20090619

La présente invention concerne une balayeuse du type pouvant être poussée ou tractée. Une telle balayeuse peut ainsi fonctionner de manière autonome lorsqu'on la déplace avec un engin. Elle comprend généralement un châssis reposant sur des roues et dont au moins une est utilisée pour entraîner, pendant sa rotation, les différents accessoires de la balayeuse. Une balayeuse de ce type est présentée dans le brevet EP-A-O 807 716. Elle repose sur deux roues principales et une roulette avant directrice. Chacune des roues principales est reliée à une transmission par engrenage pouvant multiplier sa vitesse de sortie. L'une des transmissions est reliée à un arbre principal d'entraînement d'une brosse rotative à axe horizontal. L'autre transmission transmet son mouvement, sur le même arbre, à une transmission par poulie et courroie entraînant un second arbre qui transmet son mouvement de rotation à deux brosses rotatives à axe vertical par l'intermédiaire de deux autres transmissions par poulie et courroie. Une troisième transmission de ce type relie ce second arbre à un ventilateur d'aspiration. Lorsque la balayeuse est déplacée en ligne droite, le couple moteur fourni par chaque roue est utilisé pour entraîner une partie des accessoires. Cependant, l'efficacité de la balayeuse varie selon qu'elle circule en ligne droite ou qu'elle circule en tournant. Par exemple, dans un virage à droite, la brosse horizontale tourne nettement moins vite qu'en ligne droite et tourne plus vite dans un virage à gauche. Le but de l'invention est donc de proposer une balayeuse qui puisse réaliser un travail aussi efficace, qu'elle soit déplacée sur le sol en ligne droite ou qu'elle soit déplacée en suivant un virage. A cet effet, est proposée une balayeuse de type poussée ou tractée comprenant au moins une roue principale, au moins un accessoire destiné notamment au balayage ou à l'aspiration, un moyen d'entraînement dudit accessoire par la ou les roues principales, un bac de collecte des poussières, la balayeuse étant remarquable en ce que ledit accessoire est constitué d'une brosse à axe horizontal destinée à envoyer les poussières dans le bac de collecte, la brosse à axe horizontal étant entraînée à rotation par un moteur hydraulique raccordé à au moins une pompe hydraulique entraînée par la ou les roues principales. La balayeuse utilise une transmission hydraulique entre sa ou ses roues principales et son ou ses accessoires. Elle fonctionne de la même manière qu'elle soit déplacée en ligne droite ou qu'elle soit déplacée suivant une trajectoire courbe puisque la puissance motrice de la ou des roues principales est utilisée pour entraîner la ou les pompes. Ce mode de transmission de la puissance entre la ou les roues principales et le(s) accessoire(s) est insensible à la poussière contrairement à une transmission par courroie ou par chaîne. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moteur hydraulique est raccordé à deux pompes hydrauliques, branchées en parallèle, et entraînées à rotation par respectivement deux roues principales. Chaque roue principale entraîne une pompe et la puissance fournie par les deux pompes est utilisée pour alimenter le(s) accessoire(s). Une balayeuse de cette construction utilise ainsi en toutes circonstances ses deux roues principales pour entraîner son ou ses accessoires. Elle fonctionne aussi bien lorsqu'elle est déplacée en ligne droite ou lorsqu'elle suit une trajectoire courbe. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moteur hydraulique est raccordé à une pompe hydraulique, entraînée par un pont différentiel entraîné par deux roues principales. Dans cette variante, une seule pompe est utilisée dans une balayeuse équipée d'un pont différentiel. Cette variante convient pour des balayeuses de plus forte capacité ou pour des balayeuses plus économiques à fabriquer. La balayeuse utilise là encore, en toutes circonstances, ses deux roues principales pour entraîner son ou ses accessoires. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moteur hydraulique est raccordé à une pompe hydraulique, entraînée par une roue principale unique. Dans cette version, la balayeuse n'utilise qu'une seule pompe pour alimenter son ou ses accessoires. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la balayeuse comporte deux accessoires constitués par deux brosses rotatives placées à l'avant et de part et d'autres de la balayeuse en étant entraînées à rotation par respectivement deux moteurs hydraulique pour amener les saletés sous la balayeuse. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la balayeuse comporte un accessoire constitué par une turbine située en aval du bac de collecte pour favoriser, par aspiration, l'introduction des saletés dans le bac de collecte, la turbine étant entraînée à rotation par un moteur hydraulique. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un multiplicateur de vitesse est interposé entre chaque roue principale et la pompe correspondante. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, les moteurs sont raccordés en série. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un clapet anti-retour est interposé entre chaque pompe et le raccordement vers le premier moteur alimenté. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un diviseur de débit est interposé entre chaque pompe et le raccordement vers le premier moteur alimenté. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, les moteurs entraînent directement les accessoires. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moteur d'entraînement de la brosse à axe horizontal est logé dans un pot solidaire d'une joue fixée sur un châssis constitutif de la balayeuse, le pot étant logé dans une extrémité d'un fourreau, supportant à sa périphérie les éléments de brossage de la brosse, de manière à ce que le moteur puisse entraîner ladite brosse. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le fourreau est tenu par son autre extrémité dans un palier solidaire d'une seconde joue fixée sur le châssis. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la balayeuse est pourvue d'un moyen permettant son déplacement par un engin. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moyen comprend au moins un fourreau monté de manière rotative. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, ledit ou chaque fourreau est fixé sur une première couronne qui est montée libre à rotation dans une seconde couronne solidaire de la partie supérieure du châssis de la balayeuse. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. la représente une vue avant en perspective d'une balayeuse selon l'invention, la Fig. lb représente une vue arrière en perspective d'une balayeuse selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue latérale en coupe d'une balayeuse selon l'invention, la Fig. 3a représente une vue de dessus d'une balayeuse tournée dans une direction d'avancement selon l'invention, la Fig. 3b représente une vue de dessus d'une balayeuse tournée dans une autre direction d'avancement selon l'invention, la Fig. 4 représente une vue de dessus en coupe d'une balayeuse selon l'invention, la Fig. 5 représente un schéma d'un circuit hydraulique d'une balayeuse selon l'invention, la Fig. 6 représente une variante de réalisation d'un schéma du circuit hydraulique d'une balayeuse selon l'invention, la Fig. 7 représente une vue de dessous d'une première variante de réalisation d'une balayeuse selon l'invention, la Fig. 8 représente un schéma d'un circuit hydraulique de la balayeuse de la Fig. 7 selon l'invention, et la Fig. 9 représente une seconde variante de réalisation d'une balayeuse selon l'invention. La balayeuse 100, présentée sur les Figs. la et lb, est destinée à être déplacée sur le sol par un engin motorisé pour quelle puisse balayer et ramasser les poussières, les détritus reposant sur le sol. La balayeuse 100 se compose d'un châssis 200 supportant les constituants de celle-ci et qui est incorpore deux roues principales gauche 210a et droite 210b ainsi qu'une roulette montée folle 230 à l'avant du châssis permettant ainsi à la balayeuse d'évoluer sur le sol en suivant une trajectoire rectiligne ou non. La présence de cette roulette permet également à la balayeuse de reposer sur le sol par trois points, lui conférant ainsi une bonne stabilité. De préférence, les deux roues principales 210, qui supportent la plus grande partie de la masse de la balayeuse, ont un axe de rotation commun. Le châssis 200 est constitué principalement d'un assemblage de plaques de tôles sur des longerons. La balayeuse 100 est pourvue d'un moyen 300 permettant son déplacement par un engin. Sur les Figs. la et lb, ce moyen 300 est adapté pour être tenu par les fourches d'un engin de levage, tel qu'un chariot élévateur, afm que, d'une part, cet engin puisse déplacer, en la poussant, la balayeuse sur le sol pour le nettoyer et, d'autre part, que l'engin puisse la soulever du sol afm de la déplacer rapidement, par exemple, vers un lieu de stockage ou pour vidanger un bac de collecte dont elle est pourvue. Ce moyen 300 comprend au moins un fourreau 310 monté de manière rotative suivant un axe vertical si l'on considère la balayeuse reposant sur le sol. Sur ces Figs. la et lb, le moyen 300 comprend deux fourreaux 310a et 310b, et dont les dimensions sont adaptées pour qu'ils puissent être enfilés sur les deux doigts de la fourche de l'engin de levage. A la Fig. 2, les deux fourreaux 310 sont fixés sur une première couronne 320 qui est montée libre à rotation par l'intermédiaire de billes dans une seconde couronne 330 solidaire de la partie supérieure du châssis 200 de la balayeuse 100. Les deux couronnes sont assujetties l'une à l'autre, tel un roulement à bille. Le relativement grand diamètre de ces couronnes 320, 330 permet à l'engin de soulever la balayeuse sans déformer son châssis. L'axe vertical commun à ces deux couronnes est situé à l'avant de l'axe des roues principales 210, si l'on considère le sens d'avancement de la balayeuse, si bien qu'elle peut suivre la trajectoire initiée par l'engin. Cette situation est présentée sur les Figs. 3 où l'on voit la balayeuse 100 être déplacée vers la droite sur la Fig. 3a comme le montre la flèche D et être déplacée sur la gauche comme le montre la flèche G sur la Fig. 3b. Pendant le déplacement de la balayeuse sur le sol, les deux roues principales 210 entraînent des accessoires tournants nécessaires, notamment, à l'opération de balayage et/ou d'aspiration. Aux Figs. 2 et 4, ces accessoires se composent de deux brosses 410, d'axe quasi vertical, placées à l'avant et de part et d'autres de la balayeuse 100 et qui sont chargées de ramener les saletés sous la balayeuse, d'une brosse 420 à axe horizontal placée dans la partie arrière de la balayeuse pour reprendre les saletés afin de les envoyer dans un bac de collecte 430, d'une turbine 440 située en aval du bac de collecte pour favoriser, par aspiration, l'introduction des saletés dans le bac de collecte. L'axe de la brosse 420 est perpendiculaire à la direction d'avancement de la balayeuse pour renvoyer la poussière dans le bac de collecte 430. Les deux brosses 410a et 410b sont pleinement visibles sur les Figs. la et 4. Elles présentent l'aspect d'un tronc de cône. Dans la pratique, leur axe n'est pas exactement vertical puisqu'il est orienté de manière à ce que les brosses 410 touchent le sol par leur partie avant, si l'on considère encore le sens d'avancement de la balayeuse. Elles tournent en sens inverse comme le montrent les flèches T+ et T- sur la Fig. 4, pour ramener sous la balayeuse les saletés pendant qu'elle avance. A la Fig. 2, la brosse 420 à axe horizontal présente l'aspect d'un cylindre. Elle tourne en sens inverse de celui des roues, comme l'indiquent les deux flèches R1 et R2 pour ramener les saletés vers le bac de collecte 430 pendant l'avancement de la balayeuse. Le bac de collecte 430 apparaît sous la balayeuse. Il est constitué d'un caisson pourvu de deux ouvertures 432 et 434 dont l'une, 432 débouche au ras de la brosse 420 en aval de celle-ci, et dont l'autre, 434 débouche vers un moyen de filtration 450 constitué ici d'un filtre plat placé sous la turbine 440. Le fonctionnement de cette turbine 440 permet de générer un flux d'air entrant par l'ouverture 432 et sortant par l'autre ouverture 434 pour capturer les poussières en suspension sous la balayeuse. A la Fig. 4, les brosses 410a, 410b, 420 ainsi que la turbine 440 sont entraînées à rotation par respectivement des moteurs hydrauliques 510a, 510b, 520 et 540 alimentés par deux pompes 560a et 560b respectivement entraînées à rotation par les deux roues principales 210 de la balayeuse. Un multiplicateur de vitesse 570, et de préférence du type à train épicycloïdal, est interposé entre chaque roue 210 et la pompe 560 correspondante pour que ladite pompe puisse fonctionner à une vitesse de rotation proche de sa vitesse nominale pendant le déplacement de la balayeuse. A titre indicatif, une vitesse d'avancement efficace de la balayeuse est de 4 kmlh. Sur les Figs. 1 et 4, chaque moteur 510 d'une brosse conique 410 est monté sur une patte de fixation 512 en équerre solidaire latéralement du châssis 200. Sur la Fig. 4, le motPur 520 d'entraînement de la brosse à axe horizontal 420 est logé dans un pot 422 solidaire d'une joue 424 fixée sur le châssis 200 de la balayeuse 100. Le pot 422 est logé dans une extrémité d'un fourreau 426, supportant à sa périphérie les éléments de brossage de la brosse 420, de manière à ce que le moteur 520 puisse entraîner ladite brosse. Le fourreau 426 est, par ailleurs, tenu par son autre extrémité dans un palier 428 solidaire d'une seconde joue 429 fixée sur le châssis 200. Sur la Fig. 2, le moteur 540 d'entraînement de la turbine 440 est fixé sur une traverse 542 solidaire du châssis 200 de la balayeuse 100. Ce moteur 540 est du type à haute vitesse de rotation pour entraîner directement la turbine dans sa vitesse nominale d'efficacité. A la Fig. 5, les deux pompes 560a et 560b sont branchées en parallèle pour alimenter ensemble un premier moteur 520 et qui est ici le moteur d'entraînement de la brosse à axe horizontal. Lorsque la balayeuse avance en suivant une trajectoire courbe, les deux roues tournent à des vitesses différentes. Elles entraînent logiquement les deux pompes 560a et 560b à des vitesses différentes, cependant leurs débits s'additionnent, si bien que la puissance fournie par les deux pompes est sensiblement identique, pour une vitesse d'avancement particulière de la balayeuse, qu'elle se déplace suivant une trajectoire rectiligne ou qu'elle se déplace suivant une trajectoire courbe. Les deux pompes travaillent toujours quelle que soit la trajectoire de la balayeuse. Par ailleurs, les quatre moteurs 520, 510a, 510b et 540 sont branchés en série pour qu'ils soient tous alimentés par le même débit. L'efficacité de la balayeuse peut être optimisée dans une gamme de vitesse choisie. Par cet agencement, le déplacement de la balayeuse sur le sol par un engin provoque l'entraînement des deux pompes 560 qui alimentent ainsi en série les différents moteurs. L'ordre de branchement des moteurs est de préférence le suivant. Le premier moteur alimenté est le moteur 520 de la brosse à axe horizontal, le second et le troisième moteur 510 sont ceux entraînant les brosses coniques et le quatrième moteur 540 est celui qui entraîne la turbine. Les orifices de sortie côté pression des deux pompes 560a et 560b sont ainsi raccordés respectivement à deux canalisations 562a et 562b qui se raccordent à une canalisation 563 d'alimentation du premier moteur 520 alimenté. D'autres canalisations 564 réunissent respectivement l'orifice de sortie côté pression d'un moteur avec l'orifice d'alimentation du moteur suivant. Une autre canalisation de retour 565 raccorde l'orifice de sortie du dernier moteur 540 avec un réservoir 580 de stockage du fluide hydraulique. Ce réservoir, placé au-dessus des pompes 560a et 560b, alimente en fluide celles-ci par gravité, par l'intermédiaire de deux canalisations 566 et 567 dont l'une, 567 est, sur cette Fig., raccordée en dérivation de l'autre. Du fait qu'une simple canalisation suffise pour alimenter chaque moteur, on peut le placer de telle manière qu'il entraîne directement l'accessoire correspondant. Un clapet anti-retour 590 est interposé entre chaque pompe 560 et le raccordement vers le premier moteur 520 alimenté, en étant interposé par exemple entre deux parties de la canalisation 562, pour éviter qu'une pompe arrêtée ne puisse recevoir du fluide sous pression provenant de l'autre pompe qui elle, serait entraînée. Cette situation peut intervenir lorsqu'une première roue est arrêtée alors que la seconde tourne. On évite ainsi que la pompe entraînée par la seconde ne vienne alimenter la pompe de la première roue au risque qu'elle devienne motrice. A la Fig. 6, dans une variante de réalisation du circuit hydraulique de la balayeuse, un diviseur de débit 592 est interposé entre chaque pompe 560 et le raccordement vers le premier moteur 520 alimenté, en étant interposé par exemple entre deux parties de la canalisation 562, pour limiter à une valeur maximum le débit fourni par la pompe aux différents moteurs, par exemple lorsque la vitesse de la balayeuse dépasse une valeur particulière. On évite ainsi une perte d'adhérence des roues sur le sol avec l'augmentation de la vitesse de la balayeuse. La balayeuse 100 est attelée par le moyen 300 sur l'engin pousseur ou tracteur. Son déplacement sur le sol par l'engin entraîne à rotation les deux roues principales 210 qui entraînent à leur tour les deux pompes 560. Les différents moteurs 510a, 510b, 520 et 540 sont alors alimentés et entraînent les accessoires 410a, 410b, 420 et 440 correspondants. La balayeuse de l'invention utilise pour entraîner ses accessoires, toute la puissance d'entraînement disponible des deux roues. Son efficacité est constante, qu'elle soit déplacée en ligne droite ou en virage. La transmission de puissance est insensible à la poussière, contrairement à une transmission par courroie, par chaîne. Dans une première variante de réalisation représentée sur la Fig. 7, les arbres des deux roues 210a et 210b sont reliés à un pont différentiel 240 dont la sortie est susceptible d'entraîner une pompe hydraulique 560e. A la Fig. 8, l'orifice de sortie côté pression de la pompe 560c est raccordé à la canalisation 563 d'alimentation du premier moteur 520 alimenté. Dans cette configuration, la balayeuse 100 procure les mêmes avantages que celle décrite précédemment dans la mesure où son efficacité est constante, qu'elle soit déplacée en ligne droite ou en virage. Cette variante est plutôt adaptée pour des balayeuses de plus forte capacité que celle décrite précédemment ou pour des balayeuses dont on cherche à réduire le coût de fabrication. Dans une seconde variante de réalisation représentée sur la Fig. 9, la balayeuse 100 est pourvue, pour reposer sur le sol, de trois roues, c'est-à-dire d'une roue principale 210d, située à l'arrière de la brosse 420, et de deux roulettes 230a et 230b, montées libre à rotation, en étant situées latéralement sous la balayeuse, à l'arrière des deux brosses rotatives 410. La roue principale unique 210d entraîne, par l'intermédiaire d'un multiplicateur de vitesse 570d, une pompe 560d. Une seule pompe suffit ainsi pour entraîner les accessoires de la balayeuse. REVENDICATIONS 1) Balayeuse (100) de type poussée ou tractée comprenant au moins une roue principale (210a, 210b ; 210d), au moins un accessoire (410, 420, 440) destiné notamment au balayage ou à l'aspiration, un moyen d'entraînement dudit accessoire par la ou les roues principales, un bac de collecte (430) des poussières, caractérisée en ce que ledit accessoire est constitué d'une brosse à axe horizontal (420) destinée à envoyer les poussières dans le bac de collecte (430), la brosse à axe horizontal (420) étant entraînée à rotation par un moteur hydraulique (520) raccordé à au moins une pompe hydraulique (560a, 560b; 560c ; 560d) entraînée par la ou les roues principales (210a, 210b ; 210d). 2) Balayeuse (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur hydraulique (520) est raccordé à deux pompes hydrauliques (560a, 560b), branchées en parallèle, et entraînées à rotation par respectivement deux roues principales (210a, 210b). 3) Balayeuse (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur hydraulique (520) est raccordé à une pompe hydraulique (560c), entraînée par un pont différentiel (240) entraîné par deux roues principales (210a, 210b). 4) Balayeuse (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur hydraulique (520) est raccordé à une pompe hydraulique (560d), entraînée par une roue principale (210d) unique. 5) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte deux accessoires constitués par deux brosses (410a, 410b) rotatives placées à l'avant et de part et d'autres de la balayeuse (100) en étant entraînées à rotation par respectivement deux moteurs hydrauliques (510a, 510b) pour amener les saletés sous la balayeuse. 6) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un accessoire constitué par une turbine (440) située en aval du bac de collecte (430) pour favoriser, par aspiration, l'introduction des saletés dans le bac de collecte (430), la turbine (440) étant entraînée à rotation par un moteur hydraulique (540). 7) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications 2 et 4 à 6, caractérisée en ce qu'un multiplicateur de vitesse (570a, 570b ; 570d) est interposéentre chaque roue principale (210, 210b ; 210d) et la pompe (560a, 560b ; 560d) correspondante. 8) Balayeuse (100) selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que les moteurs (510, 520, 540) sont raccordés en série. 9) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications 2 et 5 à 8, caractérisée en ce qu'un clapet anti-retour (590a, 590b) est interposé entre chaque pompe (560a, 560b) et le raccordement vers le premier moteur (520) alimenté. 10) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications 2 et 5 à 9, caractérisée en ce qu'un diviseur de débit (592a, 592b) est interposé entre chaque pompe (560a, 560b) et le raccordement vers le premier moteur (520) alimenté. 11) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que les moteurs (510, 520, 540) entraînent directement les accessoires. 12) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moteur (520) d'entraînement de la brosse à axe horizontal (420) est logé dans un pot (422) solidaire d'une joue (424) fixée sur un châssis (200) constitutif de la balayeuse (100), le pot (422) étant logé dans une extrémité d'un fourreau (426), supportant à sa périphérie les éléments de brossage de la brosse (420), de manière à ce que le moteur (520) puisse entraîner ladite brosse. 13) Balayeuse (100) selon la revendication 12, caractérisée en ce que le fourreau (426) est tenu par son autre extrémité dans un palier (428) solidaire d'une seconde joue (429) fixée sur le châssis (200). 14) Balayeuse (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un moyen (300) permettant son déplacement par un engin. 15) Balayeuse (100) selon la revendication 14, caractérisée en ce que le moyen (300) comprend au moins un fourreau (310) monté de manière rotative. 16) Balayeuse (100) selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit ou chaque fourreau (310) est fixé sur une première couronne (320) qui est montée libre à rotation dans une seconde couronne (330) solidaire de la partie supérieure du châssis (200) de la balayeuse (100), les deux couronnes (320, 330) étant assujetties l'une à l'autre.