Brevet FR2981670A1 — publié le 20130426

OUTIL DE NETTOYAGE DE SURFACES POUR VEHICULES D'ENTRETIEN DE VOIRIE L'invention concerne un outil de nettoyage de surfaces prévu pour être utilisé sur un véhicule d'entretien de voirie, comme par exemple une balayeuse, de type motorisé ou non. Les véhicules de voirie sont de manière connue composés d'une structure avant qui est destinée au pilotage de l'engin, se prolongeant vers l'arrière par un châssis recevant une cuve qui est prévue pour collecter les déchets qui sont prélevés par des moyens de nettoyage situés en général sous le châssis ou partie avant du véhicule, par l'intermédiaire d'un système d'aspiration et d'une turbine. Plus particulièrement, les moyens d'aspiration sont associés à une turbine afin de générer un flux d'air qui permet de prélever des débris ou des déchets présents sur le sol ou sur la surface à traiter, puis d'en assurer le transfert et la dépose à l'intérieur de la cuve réceptrice. Dans les véhicules de nettoyage urbains couramment présents sur le marché, les déchets qui se trouvent sur la zone à nettoyer sont dans un premier temps regroupés dans une zone qui est située sensiblement sous le châssis du véhicule, et ils sont ensuite collectés par le conduit d'aspiration qui est alimenté par la turbine. Cette turbine crée un flux d'air qui a pour effet de permettre le prélèvement des déchets collectés par les brosses et leur transfert au travers du conduit d'aspiration jusqu'à la veine, l'air aspiré étant ensuite évacué vers l'extérieur de la cuve. Les solutions de type connu ont montré leur efficacité dans un certain nombre de situations, lorsque la zone à traiter est régulière et ne présente pas des contraintes imposant des manoeuvres ou un fonctionnement en marche arrière, par exemple des déformations au sol, une déclivité ou encore la présence d'obstacles nombreux et asymétriques. Les solutions connues ont cependant montré leurs limites lorsque la voirie ne présente pas une surface homogène. Le problème à résoudre est donc d'optimiser le traitement de surfaces irrégulières, en permettant le passage du véhicule équipé du dispositif de nettoyage aussi bien en marche avant qu'en marche arrière, sans risque de blocage ou d'endommagement des obstacles présents, par exemple un véhicule qui serait garé en bordure de voie. Dans les véhicules de type connu, les moyens de nettoyage sont constitués le plus souvent d'un ensemble comportant au moins deux balais latéraux à brosses rotatives qui sont montées sur un support formé de deux bras articulés autour d'un axe vertical. La buse d'aspiration est placée sous le châssis du véhicule en retrait des brosses. Un véhicule de voirie de ce type est par exemple illustré dans le document DE 911 55 78.9. 10 Une première difficulté réside dans le fait que les brosses ne peuvent pas être réglées en temps réel pour s'adapter à la configuration du terrain. On connaît certes des dispositifs qui permettent d'assurer un réglage en hauteur ou en largeur de l'ensemble des nettoyages, voire de chacune des 15 brosses individuellement. Par exemple, le document DE 911 55 78.9 précité montre un véhicule qui comporte deux ensembles identiques disposés symétriquement de part et d'autres de l'axe longitudinal du véhicule et constitué chacun de deux balais articulés sur un bras double. Chaque ensemble comporte une brosse arrière fixe et une brosse avant réglable 20 dans le plan horizontal. Cependant, le réglage en continu des brosses n'est pas possible et la hauteur doit notamment être prédéfinie et préréglée en atelier avant intervention et mise en route du véhicule. Il n'est donc pas possible d'adapter le positionnement des brosses en fonction de la configuration du terrain et des obstacles rencontrés. 25 Le document FR2901289 décrit une structure de nettoyage comportant au moins un balai en avant du véhicule, cette structure étant composée d'un parallélogramme avec deux bras parallèles respectivement intérieurs et extérieurs qui sont contrôlés par un premier vérin, et un support 30 d'accouplement d'axe, le parallélogramme coopérant avec un second vérin qui relie le balai à l'axe de rotation de l'un des bras du parallélogramme, ce qui permet de réaliser par rotation autour de l'axe du support d'accouplement des mouvements d'ouverture ou de retrait des balais lorsque la structure rencontre des obstacles. Un ou plusieurs balais arrières 35 fixés directement sur le châssis permettent de ramener les déchets aspirés vers une buse d'aspiration placée sous la cabine du véhicule. Cette solution est satisfaisante mais elle est cependant avant tout destinée à prévenir les conséquences de chocs latéraux en raison de la présence inopinée d'obstacles sur la zone à traiter. Egalement, les solutions connues présentent un autre inconvénient, lié au regroupement des déchets avant passage de l'outil de brossage. Dans les dispositifs connus, les déchets qui sont éparpillés sur la surface à traiter sont plus ou moins ramenés vers le centre du dispositif de nettoyage qui correspond à l'axe central longitudinal du véhicule selon sa direction de déplacement, pour être ensuite aspirés par la buse qui est située en arrière des brosses. Cette configuration laisse sur le sol, et surtout lorsque celui-ci est irrégulier ou lorsque le véhicule doit reculer, de nombreux déchets qui ainsi échappent aux prélèvements, d'où une efficacité amoindrie du nettoyage. L'invention se propose de remédier aux différents inconvénients signalés ci-dessus en réalisant un outil de nettoyage directement solidaire des moyens d'aspiration et comportant un corps recevant une ou plusieurs brosses rotatives mobiles selon trois axes, à l'intérieur duquel une dépression est maintenue en continue pour assurer une parfaite étanchéité, un outil de raclage périphérique placé sous ce corps permettant d'assurer un traitement de la zone lorsque le véhicule recule. La présente invention sera mieux comprise au travers de la description ci- après d'un mode de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue du dessus d'un outil de nettoyage selon l'invention, - la figure 2 est une vue partielle en coupe du dessus de l'outil de nettoyage selon l'invention. - la figure 3 est une vue en élévation de trois-quarts avant de l'outil de nettoyage selon l'invention, - la figure 4 est une vue en élévation de trois-quarts arrière de l'outil de nettoyage selon l'invention, - la figure 5 est une vue latérale de la partie avant de l'outil de nettoyage, en position de travail, - la figure 6 est une vue latérale de la partie avant de l'outil de nettoyage, en position relevée, - la figure 7 est une vue schématique de détail montrant l'extrémité avant de l'outil de nettoyage, le véhicule étant en marche avant, et - la figure 8 est une vue schématique de détail montrant l'extrémité avant de l'outil de nettoyage, le véhicule étant en marche arrière. De manière classique, l'outil de nettoyage selon l'invention est monté sur un véhicule composé d'un châssis sur lequel sont montés une cabine en partie avant, une cuve en partie arrière, des moyens d'aspiration et des moyens de brossage. Ces différents éléments sont bien connus et ne sont donc pas représentés sur les figures. Les moyens de brossage comportent au moins un balai rotatif, monté en avant du véhicule sur un plateau porteur relié à une structure d'accouplement comportant des moyens pour assurer un réglage indépendant de la position du balai selon au moins deux directions. Dans l'exemple de réalisation donné dans la description et représenté sur les figures annexées, et notamment la figure 1, les moyens de brossage comportent trois balais (1) d'axe vertical, disposés sur un plateau porteur (2) à l'avant du châssis pour former un module monobloc de nettoyage, et la position des balais peut être réglée selon trois directions. Le plateau porteur (2) est constitué d'un élément de forme sensiblement triangulaire, dont la partie élargie, correspondant à la base du triangle, est disposée vers l'avant selon le sens de déplacement du véhicule et la partie arrière rétrécie, correspondant au sommet du triangle, est reliée à l'extrémité libre d'une structure articulée (3) saillante en avant du châssis du véhicule. La structure (3), qui sera décrite plus en détail ci-après, est prévue pour relier l'outil de nettoyage au châssis du véhicule, en autorisant une pose, respectivement une dépose rapide, et pour raccorder les moyens d'aspiration, notamment une buse (10). 2 9816 70 Les balais (1) sont montées sur le plateau porteur (2) selon un axe vertical perpendiculaire par rapport à l'axe longitudinal de l'outil, de telle sorte que deux des balais soient disposés chacun à une des deux extrémités latérales de la partie élargie du plateau porteur (2), et le troisième balai en arrière à 5 l'extrémité de la partie rétrécie dudit plateau porteur, les axes des trois balais (1) formant ainsi un triangle. Le plateau porteur (2) est monté en extrémité d'une structure d'accouplement (3) reliée à un vérin de basculement (4). Sous l'action du vérin (4), la structure (3), et donc le plateau porteur (2) avec les brosses (1), peuvent être déplacés dans le plan 10 horizontal, de la droite vers la gauche et inversement, selon l'axe longitudinal de déplacement du véhicule. Le déplacement du plateau porteur (2) dans le plan vertical est commandé par le système de relevage du véhicule (non représenté), qui est 15 directement associé à la structure d'accouplement (3) au moyen d'un axe (27) amovible. La figure 5 représente de manière schématique l'outil selon l'invention, dans sa position normale d'utilisation, c'est-à-dire parallèlement par rapport au 20 sol. En cas de forte déclivité de la zone à traiter, ou si des manoeuvres sont nécessaires pour repositionner le véhicule sur la chaussée, on peux désolidariser l'outil de manière à ce que les balais (1) ne soient plus en contact avec le sol, en retirant l'axe (27). On pose ensuite l'ensemble sur la rampe, on abaisse le système de relevage du véhicule porteur et on 25 réintroduit l'axe (27), comme on le voit à la figure 6. La partie avant de l'outil sera ainsi relevée d'un angle x par rapport au sol, et maintenue dans une position temporaire de franchissement. Les moyens d'aspiration comportent une turbine (non représentée), de type 30 classique (et qui de ce fait ne sera pas décrite dans la suite de la description) et un conduit flexible (11) coopérant avec la turbine. Une des extrémités du conduit (11) est reliée à la cuve de collecte au moyen d'une platine d'accouplement (12), et l'autre extrémité est prolongée par la buse d'aspiration (10) positionnée au dessus des balais (1), et prévue pour 35 assurer la collecte des déchets ramenés par les balais (1) vers l'axe central du véhicule. 2 9 816 70 L'ensemble conduit flexible / buse d'aspiration (10 et 11) est relié au plateau porteur (2) par deux parallélogrammes (5a, 5b) articulés identiques, qui sont disposés à l'opposé l'un de l'autre aux extrémités latérales arrières du plateau porteur (2). Plus particulièrement, et comme on le voit à la 5 figure 2, chacun des parallélogrammes (5a et 5b) est constitué de deux bras parallèles (5'), dont les extrémités sont articulées selon un axe horizontal (6) autour de rotules (6a, 6b, 6c et 6d) montées aux extrémités respectives de deux supports verticaux (7) sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires au plateau porteur (2). Les 10 parallélogrammes (5a et 5b) qui sont limités par une butée (25), permettent de commander le déplacement vertical ou le basculement longitudinal de la buse (10) qui pourra ainsi suivre le sol et s'adapter à celui-ci indépendamment du plateau (2), qui lui est relié par deux points de rotation. 15 Ces modalités structurelles permettent donc un déplacement en temps réel du plateau porteur (2) avec les balais (1) selon plusieurs directions, ici trois : par glissement dans le plan horizontal au moyen du vérin (4) ou dans le plan vertical et par basculement autour de l'axe longitudinal du véhicule. 20 On optimise l'efficacité de la collecte des déchets qui sont regroupés par les balais (1), en générant un flux d'air directement à travers les brosses et en réduisant au minimum la distance qui sépare le point de regroupement des déchets de leur point d'aspiration. 25 Sur le dessus du plateau porteur (2), entre les extrémités supérieures des deux parallélogrammes (5a, 5b) , on dispose un réservoir (8) pour des produits de nettoyage, dont le débit est commandé par une pompe doseuse (9). 30 Le bloc de nettoyage étant articulé en extrémité d'une structure permettant un mouvement selon au moins deux directions, ses déplacements sont directement induits par les obstacles rencontrés et/ou les particularités de la zone à traiter, et il n'est plus nécessaire d'associer au bloc de nettoyage des éléments de support en contact avec le sol, comme par exemples des 35 roulettes, comme cela restait nécessaire avec les solutions illustrées par les documents connus de l'art antérieur. 2 9816 70 En effet, comme on le voit sur les figures 3 et 4, le plateau porteur (2) est exclusivement supporté par la structure d'accouplement (3) fixée au châssis du véhicule, et ne comporte aucun moyen de support au sol dans sa partie inférieure, les brosses des balais (1) étant donc les seuls éléments de l'outil 5 qui sont en contact avec le sol lorsque le véhicule est en marche. On supprime ainsi un élément qui parfois constituait le maillon faible des ensembles de nettoyage, en raison de sa fragilité et de son usure rapide. 10 Pour absorber d'éventuels chocs latéraux, on prévoit un galet (26), amortisseur à chacune des deux extrémités avant du plateau porteur (2). Les galets (26), qui sont en rotation libre autour d'un axe vertical, permettent de replacer l'outil dans sa position optimale de fonctionnement en cas d'impact sur l'un ou l'autre de côtés du plateau porteur (2). 15 Le plateau porteur (2) est doté à sa base d'une jupe périphérique (13) réalisée dans un matériau souple. La jupe (13) comporte différentes parties qui vont être décrites ci-dessous, 20 et, dont les dimensions sont déterminées de manière à recouvrir l'espace subsistant entre le bord inférieur du plateau porteur (2) et le sol lorsque l'outil est en position d'utilisation - c'est-à-dire les brosses étant en contact avec sol - pour ainsi définir une enceinte confinée sous ledit plateau porteur (2). 25 La présence d'une jupe périphérique partiellement étanche permet d'une part de maintenir les déchets qui sont collectés dans la zone d'aspiration telle que définie ci-avant, en évitant des projections et des pertes vers l'extérieur, et surtout de maintenir à l'intérieur de l'enceinte formée entre la 30 paroi inférieure du plateau porteur (2) et le sol une dépression pour ainsi optimiser l'effet d'aspiration. En effet, en maintenant dans la zone confinée formée sous le plateau porteur (2) une pression inférieure à la pression atmosphérique, on 35 maintient les déchets à l'intérieur de cette zone, et leur collecte par aspiration s'en trouve facilitée. 2 9816 70 Le différentiel de pression entre, d'une part cette enceinte confinée qui correspond à la zone traitée par le bloc de nettoyage, et d'autre part le milieu extérieur, peut être réglé en ajustant depuis la cabine de commande le régime de la turbine reliée à l'autre extrémité du conduit flexible (11) et 5 communiquant avec la cuve à déchets. On observera dès ce stade que la combinaison des différentes particularités décrites ci-dessus permet grandement d'améliorer les performances de nettoyage. 10 La partie avant de la jupe (13) est constituée d'une bavette (14) mobile, articulée sur une charnière (15). La bavette (14) est associée à des moyens de pivotement permettant de basculer- la charnière lorsque le véhicule est en marche arrière, de telle sorte que la bavette (14) racle le sol. 15 Selon une forme possible de réalisation non limitative illustrée dans la description, les moyens de pivotement sont constitués d'inverseurs (16) latéraux comportant chacun une partie supérieure droite d'axe parallèle à la bavette (14) et faisant fonction de surface de liaison, prolongée par une 20 partie inférieure recourbée vers l'avant, dont la longueur est définie de manière à ce que son extrémité libre affleure le sol lorsque le véhicule est en position de marche avant, l'outil étant parallèle au sol. En marche avant, et dans la mesure où une dépression est maintenue dans 25 l'enceinte créée sous le plateau porteur (2), la bavette (14) est repoussée vers l'arrière et maintenue en position haute par les inverseurs (16) et/ou par le flux d'air aspiré à travers le plateau porteur (2), dès contact avec le sol, comme on le voit en figure 7. Le basculement des inverseurs (16) vers l'arrière est limité par une butée (17). Ceci permet notamment d'assurer 30 une alimentation en air ininterrompue au sein de l'enceinte définie par la jupe périphérique (13) sous le plateau porteur (2). En marche arrière, les inverseurs (16) reprennent une position haute en basculant vers l'avant, avec un déplacement corrélatif vers le bas de la 35 bavette (14) qui ne sera pas bloquée en position haute et fera alors office de racleur, comme on le voit figure 8 Selon d'autres formes possibles de réalisation, ce mouvement de basculement peut aussi être commandé par tout autre moyen (vérin hydraulique ou électrique ou câble etc.... extérieur en remplacement ou en complément de l'inverseur (16). La bavette (14) traite ainsi l'intégralité de la surface concernée en ramenant vers les balais rotatifs (1) les déchets et particules qui y sont présents pour permettre leur aspiration avec la même efficacité que lorsque le véhicule est en marche avant, tout en gérant le volume d'air admis dans l'enceinte formée sous le plateau porteur (2) lorsque le véhicule est en marche avant, afin de maintenir une alimentation suffisante pour assurer une aspiration efficace sans pour autant faire chuter la dépression volontairement entretenue sous le plateau porteur (2). La partie arrière de la jupe (13) est constituée par une bande (18) réalisée dans un matériau souple, par exemple du caoutchouc, fixée de part et d'autre sur le plateau porteur (2) et la structure d'accouplement (3) et venant fermer la paroi arrière de l'enceinte définie sous le plateau porteur (2). En marche avant, la bande (18) fait fonction de racleur et repousse les débris au sol en les regroupant dans la zone d'aspiration en correspondance de la buse (10). Enfin, la jupe (13) comporte des bandes latérales de liaison rigides destinées à empêcher les projections sur les côtés de débris regroupés vers les balais (1) par la bande (18), respectivement la bavette (14), selon que le véhicule est en marche avant ou arrière. La description qui précède permet de constater les apports de l'outil de nettoyage selon l'invention. Le maintien d'une dépression ininterrompue dans l'outil de nettoyage combiné au positionnement de la buse d'aspiration directement dans le bloc de nettoyage et au travers des brosses, avec une mobilité en temps réel dudit bloc selon au moins deux directions élimine en très grande partie tout risque de perte ou d'oubli sur le sol des particules et déchets ressemblés. Cette modalité originale permet au véhicule de travailler en marche arrière avec la même efficacité et les mêmes performances que lorsqu'il est en marche avant.