Brevet FR2950084A1 — publié le 20110318

CUVE DE RECEPTION POUR DECHETS PRELEVES PAR UN VEHICULE DE VOIRIE COMPORTANT DES MOYENS DE FILTRATION ET DE SEPARATION DES PARTICULES ASPIREES La présente invention concerne une cuve plus particulièrement destinée à recueillir les déchets lors d'opérations de nettoyage menées au moyen d'un véhicule de voirie motorisé ou non, de type balayeuse urbaine. 10 Les véhicules de ce type sont généralement composés d'une structure avant destinée au pilotage de l'engin, se prolongeant vers l'arrière par un châssis recevant une cuve prévue pour collecter les déchets prélevés par des moyens de nettoyage situés en général sous le châssis, par l'intermédiaire d'une système d'aspiration et d'une turbine. Un exemple de 15 véhicule de ce type est décrit par exemple dans le document US 4 754 521. Dans un véhicule de nettoyage urbain, les déchets présents sur la surface à nettoyer sont dans un premier temps regroupés dans la zone située sensiblement sous le châssis du véhicule au moyen par exemple de 20 brosses latérales avant d'être collectés au travers d'un tuyau d'aspiration, le circuit d'aspiration étant alimenté par une turbine. Cette turbine crée un flux qui a pour effet de permettre le prélèvement des déchets collectés par les brosses et leur transfert au travers d'un conduit d'aspiration jusqu'à la benne ou cuve de collecte, l'air aspiré étant ensuite évacué vers l'extérieur 25 de la cuve. L'un des problèmes à résoudre concerne la présence de poussière ou de débris dans l'air rejeté. 30 Diverses solutions ont été proposées pour limiter les rejets en régulant le flux d'air soit par une disposition spécifique des moyens d'aspiration, soit par la configuration de la cuve. La plupart des véhicules ont recours à un positionnement de la turbine sous 35 la cuve du véhicule. Une telle modalité est représentée notamment dans le document US 4 754 521 précité.5 Cette conception présente un inconvénient majeur. En effet, du fait du positionnement de la turbine sous la cuve de collecte des déchets, il est nécessaire de relier cette turbine à cette cuve par un conduit qui se prolongera jusqu'à l'intérieur de la cuve. De ce fait, le fond de la cuve n'est pas totalement plat en raison de la présence du conduit se prolongeant à l'intérieur, et il peut se poser des problèmes de répartitions inégales des déchets à l'intérieur de la cuve et d'apparition de turbulences non souhaitées, d'où des risques de rejet dans le flux sortant. De surcroît, la portion de conduit réalisée à l'intérieur de la cuve doit se prolonger jusqu'à une hauteur relativement importante pour permettre ensuite une dépose des déchets au fond de la cuve. Un conduit trop court rendrait le dispositif complètement inopérant en provoquant rapidement des phénomènes de colmatage par des particules des déchets prélevés qui tendraient à s'accumuler dans le pourtour immédiat de l'embouchure du conduit, avec là également des risques de rejet importants Un autre mode de réalisation connu consiste à l'inverse à positionner la turbine sur le dessus de la cuve, et plus précisément dans le couvercle de la cuve. Une modalité de ce type est décrite par exemple dans le brevet EP 0750 072. Cette modalité présente néanmoins divers inconvénients, notamment au regard du centre de gravité de l'ensemble qui se trouve décalé vers le haut, d'où de possibles problèmes de stabilité ou d'équilibre, notamment lorsque le véhicule est en mouvement. Par ailleurs, le positionnement de la turbine en partie supérieure complique le cheminement des conduits puisqu'il faudra prévoir un passage entre l'orifice de collecte des déchets nécessairement situé en partie inférieure du véhicule, sous le châssis, avec une liaison vers la turbine située à l'exact opposé dans la partie supérieure de l'ensemble. L'air insufflé sera projeté vers le haut, d'où des turbulences non souhaitées et des risques de colmatage avec une répartition anarchique des déchets à l'intérieur de la cuve et des risques de rejet extérieur importants. Selon un autre mode de réalisation encore, on connaît des turbines qui sont solidaires de la cuve. Un exemple de ce type est représenté par le 35 document EP 0291844. Cette modalité présente un inconvénient majeur. En effet, la turbine n'étant pas dissociée de la cuve, il sera nécessaire de faire passer par le point de rotation de la cuve l'ensemble des conduits et tuyauteries, avec des risques élevés de rupture et d'usure prématurée, donc de rejet extérieur. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients en réalisant une cuve à déchets pour véhicule de voirie qui est indépendante des moyens d'aspiration des déchets et qui comporte des agencements internes pour séparer les particules aspirées de l'air rejeté. Plus 10 particulièrement, la cuve selon l'invention est associée à une turbine d'axe vertical positionnée sous la cuve, ladite turbine ne basculant pas avec la cuve lors des opérations de vidange, et à un conduit d'aspiration extérieur coopérant avec des moyens de filtration et de séparation des particules disposés à l'intérieur de la cuve. 15 L'invention sera mieux comprise au travers de la description donnée ci-après d'un mode de réalisation possible, et en référence aux figures annexées, et dans lesquelles : 20 - la figure 1 est une vue d'ensemble d'un véhicule de voirie équipée d'une cuve selon la présente invention, - la figure 2 est une vue de détail de la cuve selon la présente invention, 25 - la figure 3 illustre le basculement de la cuve représentée à la figure 2, et - la figure 4 est une vue en coupe frontale de la cuve montrant les moyens de filtration et de séparation des particules. 30 Dans la description qui suit, il sera fait référence à titre d'exemple à une cuve associée à un véhicule de voirie motorisé de type balayeuse urbaine. Bien évidemment, les modalités particulières de la cuve selon l'invention peuvent parfaitement être utilisées en association avec un autre type de véhicule ou de dispositif destiné à l'entretien de surfaces. 35 La figure 1 représente un véhicule de voirie de type classique sur lequel on a disposé une cuve selon la présente invention. De manière classique, le véhicule est composé d'un châssis (1), qui est ici articulé en deux parties, une partie avant (la) et une partie arrière (1 b). II sera signalé cependant que la cuve selon l'invention pourrait parfaitement être disposée sur un châssis non articulé. La partie avant (la) du châssis reçoit une cabine (2) à partir de laquelle l'utilisateur peut piloter et diriger le véhicule, et commander les différents accessoires afin de remplir la fonction de nettoyage d'une zone déterminée. 10 En avant de la cabine (2), dans la partie inférieure du châssis (1) et à proximité du sol, se trouvent les moyens de nettoyage (3) qui sont ici constitués de deux brosses (3a et 3b) montées sur une structure (4) permettant leur déploiement et leur repli. 15 La partie arrière (lb) du châssis reçoit la cuve (5) ainsi que les moyens d'aspiration des déchets prélevés sur le sol qui coopèrent avec la cuve. Comme le montre la figure 2, la cuve (5) est positionnée sur un cadre (7) composé de deux pièces latérales (17, 17') symétriques en forme de L, 20 disposées chacune à l'extrémité arrière du châssis (lb). Chacune des pièces latérales (17, 17') comporte un bras horizontal fixé au châssis et un bras vertical perpendiculaire au châssis. Les pièces latérales (17) et (17') étant sensiblement symétriques, seule l'une d'entre elle est représentée sur les figures et identifiée sous le numéro 17. 25 L'extrémité supérieure arrière de la cuve (5) est articulée autour d'un axe de rotation (13) reliant les extrémités respectives des bras verticaux des pièces latérales (17, 17'). 30 Les moyens d'aspiration comportent une turbine (6) d'axe vertical qui est montée sur le bras horizontal des pièces latérales (17, 17'). L'extrémité avant de la turbine est encadrée de part et d'autre par des éléments (27) de forme sensiblement triangulaire. Les éléments triangulaires (27) sont montés sur les extrémités respectives des bras horizontaux des pièces 35 latérales (17, 17') du support (7).5 La paroi extérieure de fond de la cuve (5) comporte un renfort (37) constitué d'une plaque horizontale venant recouvrir partiellement par l'arrière l'extrémité avant de la turbine (6) et disposée en correspondance de la partie d'extrémité de la pièce (27), de manière à protéger ledit fond lorsque la cuve est en position abaissée. La cuve (5) est ainsi positionnée au-dessus de la turbine (6), sans pour autant qu'il n'y ait de liaison solidaire entre ladite cuve et ladite turbine, et sans risque d'endommagement de ladite turbine puisque la plaque de renfort (37) protégeant le fond de la cuve (5) repose sur l'extrémité inférieure de la pièce (27) qui est légèrement plus haute que la surface supérieure de la turbine. Les moyens d'aspiration comprennent également un conduit d'aspiration (8) coopérant avec la turbine (6), l'extrémité inférieure dudit conduit étant associée à une buse (non représentée) afin de permettre la collecte des déchets ramenés par les brosses (3a, 3b) vers l'axe central du véhicule et l'extrémité supérieure débouchant vers l'intérieur de la cuve (5). Le conduit (8) est caractérisé en ce qu'il est comporte plusieurs portions tubulaires formant un U. La cuve (5) vient s'enchâsser sur la branche inférieure (8c) formée par la portion de tube disposée sous le fond (5a) de la cuve (5). Les deux branches latérales (8a et 8b) formées par la ou les portions de tube extérieures s'étendent respectivement de part et d'autres de la cuve (5) pour en rejoindre la partie supérieure. De ce fait, le conduit (8) suit un parcours à l'extérieur de la cuve (5), en remontant le long de ses parois latérales (5c et 5d), et n'est donc pas positionné en partie à l'intérieur de la cuve comme dans les véhicules de type connu. Selon un mode de réalisation préférentiel, le conduit (8) est réalisé d'une seule pièce, de telle sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des moyens de raccordement pour assurer la liaison entre, d'une part les différentes sections de tube qui le composent, et d'autre part avec la buse et la cuve (5), les déchets suivant un trajet unique sans risque de colmatage intérieur. La figure 4 illustre plus particulièrement l'agencement intérieur de la cuve (5) et les moyens associés au conduit d'aspiration (8) pour assurer la filtration des particules et les séparer de l'air rejeté vers l'extérieur. On montre ici une coupe schématique de la cuve (5) selon son axe transversal. Comme détaillé ci-dessus, la turbine (6) est disposée sous la paroi de fond (5a) de la cuve (5) qui est plate. De part et d'autre de la cuve (5) se trouvent les branches latérales (8a et 8b) du conduit d'aspiration (8), lesquelles communiquent chacune avec l'intérieur de la cuve. Les moyens de filtration et de séparation des poussières sont composés d'un déflecteur central (20) associé à des grilles latérales (21a, 21 b). Le déflecteur (20) est constitué d'une pièce en forme de cône tronqué, qui est positionnée contre la paroi supérieure de la cuve (5), à égale distance des parois latérales (5c et 5d), et en correspondance de la zone délimitée par les parties supérieures respectives des branches latérales (8a et 8b) du conduit d'aspiration (8). Plus précisément, le déflecteur (20) comporte une base plane (20a) qui est fixée, par exemple au moyen de rivets, contre la paroi supérieure (5b) de la cuve (5). La largeur de la base plane (20a) est sensiblement égale à un quart de la largeur de la cuve (5). La longueur de la base plane (20a) est sensiblement égale au diamètre du conduit (8) en correspondance duquel elle est positionnée. Les deux extrémités de la base plane (20a) situées en regard des parois latérales (5c et 5d) de la cuve (5) sont chacune prolongée par une plaque rigide (20b, 20c), définissant un bord latéral dans le plan perpendiculaire à celui de ladite base (20a). La longueur des plaques rigides (20b et 20c) peut varier, mais de préférence sera sensiblement égale à la longueur de la base plane (20a). De chaque côté du déflecteur (20), on trouve une grille (21), reliée chacune par une extrémité à la base plane (20a) du déflecteur, et par l'autre extrémité au conduit d'aspiration (8). De manière avantageuse, les grilles 35 (21a, 21b) peuvent être revêtues d'un matériau anti-adhésif, ou recevoir un traitement de surface anti-adhésif. Les grilles (21a et 21b) ont une forme en accordéon, ce qui permet d'augmenter la surface d'aspiration et d'éviter l'adhérence d'objets légers présents dans l'air aspiré. La combinaison du déflecteur (20) et des grilles latérales (21a, 21b) en accordéon permet de créer à l'intérieur de la cuve (5) un flux d'air tourbillonnant qui facilite la séparation entre la poussière et les déchets qui sont amené par gravité à se déposer sur le fond de la cuve. On réduit ainsi d'une façon importante le rejet de poussière et de corps solide vers l'extérieur. Ces modalités présentent de très nombreux avantages qui permettent de distinguer la présente invention des solutions connues de l'art antérieur. Le positionnement extérieur du conduit d'aspiration permet d'utiliser une cuve présentant un fond parfaitement plat. Dans les dispositifs connus de l'art antérieur, ceci n'était pas possible puisqu'il était au moins nécessaire de prévoir une excroissance au niveau de la zone de pénétration du conduit d'aspiration à l'intérieur de la cuve, et également en raison de la présence des radiateurs, la turbine étant solidaire du reste de la cuve. Cette contrainte est supprimée par la désolidarisation de la turbine, de telle sorte que le fond de la cuve (5) peut être parfaitement plat, ce qui procure de nombreuses améliorations. Egalement, l'absence d'excroissances ou aspérités sur le fond de la cuve 25 permet de prévenir tous risques d'accumulation irrégulière des déchets qui sont prélevés et acheminés vers la cuve de collecte au travers du conduit Par ailleurs, la circulation de l'air et les flux qui sont générés au travers de la turbine sont beaucoup plus réguliers puisqu'aucun élément saillant sur le 30 fond de la cuve ne vient perturber la circulation des flux ni provoquer une quelconque déviation ou inversion. Enfin, les coûts de fabrication se trouvent sensiblement réduits. La cuve selon l'invention présente une autre amélioration à raison de la 35 désolidarisation de la turbine d'aspiration. Lorsque la cuve est actionnée pour assurer la vidange des déchets qui ont été collectés, seule la partie formant contenant se déplacera pour basculer vers l'arrière et assurer le vidage, la turbine et le conduit ne bougeant pas. La turbine reste en place sur le châssis du véhicule et le conduit d'aspiration extérieur suit simplement le mouvement de la cuve, puisqu'il n'est pas nécessaire de le désolidariser. Ceci permet entre autre d'assurer l'automatisation de l'ouverture du 10 couvercle (9) de la cuve de collecte en utilisant des moyens simples, qui seront de préférence constitués par des câbles ou similaires. Ainsi qu'il ressort de la figure (3), la cuve (5) peut basculer sous l'action d'un vérin (10) reliant le cadre (7) à l'arrière de la cuve, pour commander 15 soit le relèvement de la cuve vers une position de vidange verticale, soit son retour vers sa position d'utilisation horizontale. Des moyens de traction non rigides (11) sont disposés sur au moins un des côtés de la cuve (5) et sont reliés par une de leur extrémité aux bras 20 supérieurs des éléments latéraux (17, 17') du cadre (7), sous l'axe (13), et par l'autre extrémité à un bras de fixation (12) s'étendant à partir du couvercle (9). Le couvercle (9) sera alors repoussé vers le haut sous l'effet de la traction 25 exercée par les moyens de traction (11), et se trouvera maintenu en position ouverture au fur et à mesure que la cuve (5) basculera vers l'arrière, mais sans risque de fermeture inopinée. Ceci permet d'assurer le vidage rapide et facile de la cuve de collecte, sans 30 avoir à effectuer ni manipulation complexe ni surtout une dépose quelconque de la cuve ou de partie de cette cuve. A l'inverse, lorsque la cuve redescend pour reprendre sa position d'origine sur la partie arrière du châssis du véhicule, la tension exercée sur les 35 moyens de traction (11) latéraux se relâche ce qui provoque automatiquement la fermeture progressive du couvercle (9). Cette modalité de vidange de la cuve selon l'invention se réalise au moyen d'éléments particulièrement peu compliqués et donc peu coûteux et en tous cas beaucoup plus simples d'utilisation que les dispositifs hydrauliques qui équipent habituellement les cuves de type connu. Selon une forme de réalisation avantageuse, les moyens de traction (11) peuvent être constitués de câbles. Il est à noter que l'utilisation de câbles pour assurer cette fonction 10 d'ouverture et de fermeture automatisée permet de conserver une certaine souplesse et donc une marge de manoeuvre, si pour une raison quelconque le mouvement de la cuve se trouvait contrarié lors des opérations de bascule, ce qui ne serait pas le cas si des tiges rigides étaient utilisées pour réaliser des opérations d'ouverture ou de fermeture. 15 La modalité proposée permet par ailleurs d'assurer une ouverture totale à 90° du couvercle, ce qui permet donc de vidanger dans les meilleures conditions possibles. 20 La présente invention a été décrite ci-dessus par rapport à un mode préférentiel de mise en oeuvre. Bien évidemment et comme signalé auparavant, elle n'est pas limitée à ce mode de réalisation. En particulier, la cuve et ses éléments fonctionnels pourront parfaitement être utilisés sur d'autres types de véhicules ou de dispositif qu'une balayeuse urbaine telle 25 que décrite ci-dessus. De même, les moyens de fixation de la cuve au châssis pourront varier, ainsi par exemple, on pourra envisager d'utiliser un dispositif de chargement rapide, sans que l'on sorte du cadre défini par les revendications 30 35 REVENDICATIONS1. Cuve de réception pour déchets prélevés par un véhicule de voirie du 5 type comportant un châssis, une cabine, et des moyens de nettoyage, ladite cuve (5) - reposant sur un cadre (7) composé de deux pièces latérales (17, 17') sensiblement symétriques en forme de L, - coopérant avec des moyens d'aspiration comportant une turbine (6) et un 10 conduit d'aspiration (8) en forme de U, - pouvant basculer sous l'action d'un vérin (10) la reliant par l'arrière audit cadre, caractérisée en ce qu'elle est disposée sur la branche inférieure formée par la portion de tubulaire horizontale du conduit (8) et entre les deux branches 15 latérales (8a et 8b) formées par les portions tubulaires verticales dudit conduit, lesdites branches latérales s'étendant respectivement de part et d'autres et le long des parois latérales (5c et 5d) de la cuve (5) pour en rejoindre la partie supérieure et coopérant avec des moyens de filtration et de séparation des particules, disposés à l'intérieur de la cuve. 20 2. Cuve de réception selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de filtration et de séparation des particules sont composés d'un déflecteur central (20) positionné contre la paroi supérieure de la cuve (5), à égale distance des parois latérales (5c et 5d), et en correspondance de la 25 zone délimitée par les parties supérieures respectives des branches latérales (8a et 8b) du conduit d'aspiration (8), associé à des grilles latérales (21a et 21b). 3. Cuve de réception selon la revendication 2, caractérisée en ce que le 30 déflecteur (20) est constitué d'une pièce comportant une base plane (20a) dont les extrémités respectives situées en regard des parois latérales (5c et 5d) de la cuve (5) sont chacune prolongée par une plaque rigide (20b, 20c), définissant un bord latéral dans le plan perpendiculaire à celui de ladite base (20a). 10 35 4. Cuve de réception selon la revendication 3, caractérisée en ce que la largeur de la base plane (20a) est sensiblement égale à un quart de la largeur de la cuve (5). 5. Cuve de réception selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce que la longueur de la base plane (20a) est sensiblement égale au diamètre du conduit (8) en correspondance duquel elle est positionnée. 6. Cuve de réception selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chacune des grilles (21a, 21b) est reliée par une extrémité à la base plane (20a) du déflecteur, et par l'autre extrémité au conduit d'aspiration (8). 7. Cuve de réception selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les grilles (21a, 21b) sont revêtues d'un matériau anti-adhésif ou ont reçu un traitement de surface anti-adhésif. 8. Cuve de réception selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en 20 ce que les grilles (21a et 21b) ont une forme en accordéon. 9. Cuve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit d'aspiration (8) est formé d'une seule pièce. 10. Cuve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un fond plat. 25 30 35