Brevet FR2999621A1 — publié le 20140620

La présente invention concerne un engin de nettoyage, notamment pour le nettoyage de rail(s) de circulation. Elle concerne plus particulièrement un engin comprenant un châssis roulant équipé de roues avant et arrière de circulation et de roues avant et arrière de guidage aptes à circuler le long du au moins un rail, ledit châssis roulant étant un châssis porteur portant au moins une réserve de stockage de fluide de nettoyage, des moyens de pompage du fluide dans ladite réserve, des moyens de projection du fluide pompé en direction du au moins un rail à nettoyer, des moyens d'aspiration du fluide projeté et des déchets entraînés par ledit fluide, et une cuve de collecte raccordée aux moyens d'aspiration pour collecter les éléments aspirés, lesdits moyens d'aspiration présentant au moins une bouche d'aspiration positionnée au voisinage immédiat de la sortie de projection de fluide des moyens de projection. Le développement du transport sur rail, tel que le développement des tramways, notamment en zone urbaine, oblige à un entretien régulier des gorges des rails pour éviter un encrassement de ces dernières. Jusqu'à présent, les engins de nettoyage présentent une autonomie de fonctionnement de quelques heures, ce qui oblige à un rechargement fréquent en fluide de nettoyage rendant l'opération de nettoyage longue et onéreuse. Un but de la présente invention est donc de proposer un engin de nettoyage du 25 type précité dont la conception permet d'augmenter l'autonomie de fonctionnement en nettoyage dudit engin. A cet effet, l'invention a pour objet un engin de nettoyage, notamment pour le nettoyage de rail(s) de circulation, ledit engin comprenant un châssis roulant 30 équipé de roues avant et arrière de circulation et de roues avant et arrière de guidage aptes à circuler le long du au moins un rail, ledit châssis roulant étant un châssis porteur portant au moins une réserve de stockage de fluide de nettoyage, des moyens de pompage du fluide dans ladite réserve, des moyens de projection du fluide pompé en direction du au moins un rail à nettoyer, des moyens d'aspiration du fluide projeté et des déchets entraînés par ledit fluide, et une cuve de collecte raccordée aux moyens d'aspiration pour collecter les éléments aspirés, lesdits moyens d'aspiration présentant au moins une bouche d'aspiration positionnée au voisinage immédiat de la sortie de projection de fluide des moyens de projection, caractérisé en ce que la bouche d'aspiration et la sortie de projection de fluide sont disposées dans l'empattement du châssis roulant défini par les roues avant et arrière de circulation, en ce que les moyens de pompage de fluide dans la réserve sont des moyens de pompage haute pression et en ce que la réserve de stockage de fluide est divisée en au moins deux chambres dites l'une, de fluide propre, l'autre, de fluide recyclé, la chambre de fluide recyclé étant reliée avec la cuve de collecte par un circuit dit de communication comportant au moins : - des moyens de pompage dits de transfert aptes à transférer au moins une partie du contenu de la cuve de collecte dans la chambre de fluide recyclé et - des moyens de filtration. Comme les moyens de pression sont des moyens haute pression, l'engin nettoie plus efficacement et plus rapidement les rails, ce qui lui permet d'avancer plus vite. Comme la bouche d'aspiration et la sortie de projection de fluide sont disposées dans l'empattement du châssis roulant défini par les roues avant arrière de circulation, c'est-à-dire dans l'espace entre les roues avant et les roues arrière de circulation de l'engin, la longueur du circuit d'aspiration est réduite et l'ensemble fluide projeté déchet est plus rapidement et plus efficacement au moins partiellement ré-aspiré, ce qui permet à nouveau d'accroître la vitesse d'avance de l'engin. Par ailleurs, la présence d'une réserve de fluide divisée en deux chambres 30 permet l'instauration d'un recyclage du fluide aspiré, ce qui permet d'accroître l'autonomie de l'engin. La combinaison d'un recyclage du fluide de nettoyage et d'une vitesse d'avance plus élevée permet d'augmenter de manière significative la durée de fonctionnement en autonomie dudit engin. Grâce à un engin qui avance plus vite pendant plus longtemps que dans l'état de la technique, il est donc possible d'accroître de manière significative la capacité de nettoyage de l'engin. De préférence, les moyens d'aspiration comprennent au moins une, de préférence deux, turbines aptes à permettre la mise en dépression de la cuve de collecte et au moins une conduite d'aspiration dont l'une des extrémités est formée par la bouche d'aspiration positionnée au voisinage immédiat de la sortie de projection de fluide des moyens de projection et dont l'autre extrémité débouche dans la cuve de collecte. La présence de deux turbines permet, comparativement à une turbine unique, de réduire le bruit et d'augmenter l'efficacité de l'aspiration. De préférence, la cuve de collecte comporte au moins un, de préférence au moins deux, tamis disposés en série, le ou les tamis divisant la cuve en au moins deux compartiments, dont l'un, dit aval par rapport au(x) tamis pris dans le sens de circulation du fluide dans la cuve est en communication avec la chambre de fluide recyclé via le circuit de communication. La présence de tamis permet d'éviter le recyclage d'un grand nombre de déchets qui ainsi s'accumulent dans la cuve de collecte. De préférence, l'engin comporte des moyens de commutation entre les chambres de ladite réserve, ces moyens de commutation étant disposés sur le circuit de circulation de fluide comportant les moyens de pompage haute pression du fluide dans ladite réserve et s'étendant entre les chambres de ladite réserve et la sortie de projection de fluide des moyens de projection. Ces moyens de commutation permettent une projection de fluide propre, de fluide recyclé ou d'un mélange de fluide propre et de fluide recyclé, notamment en fonction du taux de salissure du fluide recyclé et des quantités en présence de fluide recyclé. De préférence, les moyens de filtration sont équipés de moyens d'auto-nettoyage et d'un circuit de vidange. La présence de moyens d'auto-nettoyage augmente encore la durée de fonctionnement en nettoyage de l'engin. De préférence, l'engin comporte des moyens de mesure du colmatage des moyens de filtration et des moyens de pilotage des moyens d'auto-nettoyage et/ ou des moyens de pompage dits de transfert en fonction du résultat de la mesure. Il est ainsi possible d'adapter la quantité de fluide recyclé à l'état du filtre. De préférence, la cuve de collecte est disposée à l'arrière du châssis et équipée d'un auvent venant à recouvrement au moins partiel des chambres de la réserve de fluide, l'une des chambres, de préférence la chambre de fluide propre, s'étendant sur la largeur du châssis, l'autre chambre, de préférence la chambre de fluide recyclé, étant interposée entre cuve de collecte et chambre de fluide propre et portant la ou les turbines des moyens d'aspiration. Cette architecture permet un encombrement réduit de l'ensemble. De préférence, le châssis roulant comporte un corps principal équipé des roues avant et arrière de circulation et une structure auxiliaire sur laquelle sont montées d'une part, les roues de guidage arrière, d'autre part, la bouche d'aspiration et la sortie de projection de fluide des moyens de projection, ladite structure auxiliaire de type bogie étant reliée au corps principal par une liaison pivot. Cette conception permet le maintien d'une projection et d'une aspiration de fluide au plus près des rails, y compris dans le cas d'une trajectoire courbe. De préférence, la structure auxiliaire affecte la forme d'un cadre, dit horizontal, s'étendant dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de liaison pivot. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un engin conforme à l'invention circulant sur rail ; la figure 2 représente une vue partielle en perspective et en transparence du châssis roulant, la structure auxiliaire et les roues de circulation dudit châssis ayant été omises ; la figure 3 représente une vue partielle de côté en transparence d'un châssis roulant conforme à l'invention ; la figure 4 représente un schéma du circuit de circulation du fluide de nettoyage projeté ; la figure 5 représente une vue partielle du châssis roulant prise au niveau de la réserve d'eau ; la figure 6 représente une vue partielle de la structure auxiliaire du châssis roulant et de sa liaison au corps principal du châssis. Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet un engin de nettoyage, notamment pour le nettoyage de rail(s) 12 de circulation, tels que des rails de tramway. Cet engin comprend un châssis 1 roulant équipé de roues 2 avant et arrière pour la circulation sur route et de roues 3 avant et arrière de guidage pour la circulation sur rails. Dans l'exemple représenté, le châssis 1 roulant comprend deux longerons parallèles auxquels sont couplés les trains de roue de circulation avant et arrière. En particulier, dans les exemples représentés, le châssis 1 roulant comporte un corps 100 principal équipé des roues 2 avant et arrière de circulation et une structure 101 auxiliaire sur laquelle sont montées d'une part, les roues 3 de guidage arrière, d'autre part, la bouche 73 d'aspiration et la sortie 61 de projection de fluide des moyens 6 de projection, qui seront décrits ci-après, ladite structure 101 auxiliaire de type bogie étant reliée au corps 100 principal par une liaison 102 pivot d'axe sensiblement vertical. Cette structure 101 auxiliaire affecte ici la forme d'un cadre, dit horizontal, s'étendant dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de la liaison pivot ou sensiblement parallèle au plan passant par l'axe de rotation des roues 2 de circulation. Les roues 3 de guidage sont disposées dans le prolongement de deux côtés parallèles, dits transversaux du cadre. L'engin comporte donc deux trains de roues de circulation, à savoir un train de roues avant et un train de roues arrière et, au niveau du train de roues arrière, quatre roues de guidage. Le train de roues de circulation avant est équipé uniquement de deux roues de guidage. La structure auxiliaire arrière, équipée de roues de guidage, est reliée au corps principal du châssis, en l'occurrence au pont reliant les deux roues de circulation arrière par une liaison pivot formée ici par une couronne à billes comprenant deux plateaux superposés montés libres à rotation l'un par rapport à l'autre, l'un des plateaux étant solidaire du corps principal du châssis, l'autre plateau étant solidaire en déplacement de la structure auxiliaire. Cette couronne facilite le passage de courbes serrées. Les longerons du châssis roulant portent à une extrémité, dite extrémité avant de l'engin, une cabine formant la cabine du conducteur de l'engin. Ces longerons délimitent, entre la cabine et leur extrémité libre arrière, une surface de réception d'un certain nombre d'éléments. Ainsi, le châssis 1 roulant porte au moins une réserve 4 de stockage de fluide de nettoyage. Cette réserve 4 de stockage est divisée en une chambre 41 de fluide propre, qui est disposée en façade du châssis 1 roulant et s'étend sur la largeur du châssis et une chambre 42 de fluide recyclé qui est interposée entre la chambre 41 de fluide propre et une cuve 8 de collecte qui sera décrite ci-après. Cette chambre 42 de fluide recyclé est équipée d'un organe 421 de vidange. Le châssis 1 roulant comporte encore des moyens 5 de pompage haute pression par aspiration du fluide dans ladite réserve 4 de stockage de fluide. 30 Par haute pression, on entend une pression maximale de 500 bars et généralement comprise entre 300 et 450 bars. Le châssis 1 roulant comporte encore des moyens 6 de projection du fluide pompé en direction du ou des rail(s) 12 à nettoyer. Ces moyens 6 de projection comprennent au moins un circuit de circulation de fluide raccordé à une extrémité aux chambres 41, 42 et débouchant à son autre extrémité au voisinage du sol par au moins une sortie 61 de projection de fluide. Cette sortie 61 de projection de fluide est équipée d'un outil de nettoyage. Cet outil de nettoyage peut, à titre d'exemple, comprendre une buse haute pression à jet plat, une buse rotative et un doigt de grattage pour la gorge des rails. Généralement, l'engin comprend deux outils de nettoyage et un circuit de circulation de fluide par outil. Sur ce circuit de circulation de fluide entre les chambres 41, 42 de la réserve 4 de stockage de fluide et la sortie 61 de projection de fluide des moyens 6 de projection sont disposés les moyens 5 de pompage haute pression du fluide dans la réserve 4 et des moyens 10 de commutation entre les chambres 41, 42 de la réserve. Ces moyens 10 de commutation sont ici réalisés sous forme d'une vanne trois voies qui permet, indifféremment d'approvisionner la sortie 61 de projection de fluide, en fluide issu de la chambre 41 de fluide propre, en fluide issu de la chambre 42 de fluide recyclé ou en un mélange du contenu des deux chambres 41, 42 suivant des proportions qui peuvent varier. Cette vanne est de préférence une vanne pilotée de manière automatique comme cela sera décrit ci-après. Le châssis 1 roulant comporte encore des moyens 7 d'aspiration du fluide projeté et des déchets entraînés par ledit fluide et une cuve 8 de collecte raccordée aux moyens 7 d'aspiration pour collecter les éléments aspirés. Dans l'exemple représenté, les moyens 7 d'aspiration comprennent deux turbines 71 aptes à permettre la mise en dépression de la cuve 8 de collecte et deux conduites 72 d'aspiration. L'une des extrémités de chaque conduite 72 d'aspiration est formée par une bouche 73 d'aspiration positionnée au voisinage immédiat d'une sortie 61 de projection de fluide des moyens 6 de projection et l'autre extrémité 74 de ladite conduite 72 d'aspiration débouche dans la cuve 8 de collecte. Par bouche d'aspiration positionnée au voisinage immédiat de la sortie de projection de fluide, on entend le fait que la boucle d'aspiration est écartée au plus d'une distance égale à 500 mm de la sortie de projection du fluide. De manière caractéristique à l'invention, la bouche 73 d'aspiration et la sortie 61 de projection de fluide sont disposées dans l'empattement du châssis 1 roulant défini par les roues 2 avant et arrière de circulation. Par l'expression "la bouche d'aspiration et la sortie de projection sont disposées dans l'empattement du châssis 1 roulant", on entend le fait que la bouche d'aspiration et la sortie de projection de fluide sont disposées dans l'espace ou volume s'étendant entre le train de roues 2 de circulation avant et le train de roues 2 de circulation arrière dudit engin. La conduite 72 d'aspiration, qui relie la bouche 73 d'aspiration à la cuve 8 de collecte, s'étend ainsi sensiblement verticalement pour limiter au maximum la longueur de ce circuit d'aspiration. Les turbines d'aspiration qui permettent une mise en dépression de l'intérieur de la cuve 8 de collecte sont disposées sur la face du dessus de la chambre de fluide recyclé formée ici par une cuve généralement en polyester d'une capacité inférieure à la cuve de la chambre en fluide propre. Généralement, le rapport en termes de compacité entre chambre de fluide recyclé et chambre de fluide propre est de l'ordre de 3, la chambre de fluide propre présentant une capacité environ trois fois supérieure à la capacité de la chambre de fluide recyclé. La cuve 8 de collecte alimentée en fluide par les moyens d'aspiration est reliée à la chambre 42 de fluide recyclé par un circuit 9 de communication qui comporte des moyens 91 de pompage dits de transfert aptes à transférer au moins une partie du contenu de la cuve 8 de collecte dans la chambre 42 de fluide recyclé et des moyens 92 de filtration équipés de moyens 921 d'auto nettoyage. Ces moyens 92 de filtration sont également équipés d'un circuit 922 de vidange. Ce circuit 9 de communication est un circuit obturable à l'aide d'au moins une vanne pilotée notamment, en fonction du niveau de fluide de la cuve 8 de collecte et du niveau de fluide de la chambre 42 de fluide recyclé. Les moyens 92 de filtration autonettoyants utilisés sont spécialement conçus pour qu'il ne soit pas nécessaire d'interrompre le flux pendant le processus de nettoyage. Le nettoyage s'effectue en charge par rotation de l'élément filtrant contre des couteaux racleurs fixes qui coupent les particules à l'extérieur de l'élément. Les débris récupérés sont ensuite évacués du corps du filtre grâce au circuit 922 de vidange situé à la base des moyens de filtration, cette vidange étant ici formée par une vanne. Les filtres autonettoyants fabriqués par la Société LECHLER donnent d'excellents résultats. Le déclenchement du nettoyage du filtre est commandé de façon programmée toutes les 15 minutes environ ou bien lorsqu'une détection du colmatage de celui-ci est décelée. La détection du colmatage est réalisée par une sonde différentielle qui mesure la pression en entrée et sortie du filtre. Lorsque cette pression différentielle est supérieure à une valeur prédéterminée, le nettoyage du filtre est effectué. Les moyens 11 de mesure de de colmatage sont donc formés ici par un capteur de pression. Le résultat de la mesure obtenue à partir des moyens 11 de mesure de colmatage peut également influer sur le fonctionnement des moyens 91 de pompage de transfert. En outre, en cas d'encrassement du filtre motorisé, on peut déclencher automatiquement l'aspiration de fluide dans la chambre de fluide propre et générer automatiquement un cycle de nettoyage du filtre. A cet effet, la chambre de fluide propre est reliée par un circuit de circulation de fluide aux moyens de filtration. Dans les exemples représentés, la cuve 8 de collecte comporte deux, tamis 81 disposés en série, les tamis 81 divisant la cuve 8 en deux compartiments 82, 83, dont l'un 83, dit aval par rapport aux tamis 81 pris dans le sens de circulation du fluide dans la cuve 8 est en communication avec la chambre 42 de fluide recyclé via le circuit 9 de communication. En partie haute, la cuve 8 de collecte est soumise à l'action des turbines d'aspiration. Le fonctionnement d'un tel engin est le suivant. On remplit la chambre 41 ou les chambres 41, 42 et éventuellement partiellement la cuve 8 de collecte via lesdites chambres en fluide propre. On positionne l'engin sur des rails. Le nettoyage peut commencer. La pompe 5 haute pression est mise en fonctionnement et la vanne 10 mélangeuse est disposée dans une position dans laquelle le fluide de la ou des chambres 41, 42 est pompé. Le fluide projeté au sol par la sortie 61 de projection est aspiré au moins partiellement par la conduite 72 d'aspiration et déversé dans la cuve 8 de collecte où il s'écoule par gravité à travers les tamis 81 pour être stocké dans le compartiment 83 aval de la cuve 8 de collecte avant d'être transféré via les moyens 91 de pompage de transfert et le circuit 9 de communication dans la chambre de fluide recyclé. Le transfert n'est autorisé que lorsqu'une quantité minimale est stockée dans le compartiment 83. Cette fonction est gérée par la vanne pneumatique 94 asservie à la sonde 95. Le fonctionnement est poursuivi jusqu'à vidange totale de la chambre en fluide propre, vidange totale de la chambre en fluide recyclé et fin du recyclage en raison d'un taux de souillures de fluide trop important, empêchant la poursuite du recyclage. REVENDICATIONS1. Engin de nettoyage, notamment pour le nettoyage de rail(s) (12) de circulation, ledit engin comprenant un châssis (1) roulant équipé de roues (2) avant et arrière de circulation et de roues (3) avant et arrière de guidage aptes à circuler le long du au moins un rail (12), ledit châssis (1) roulant étant un châssis porteur portant au moins une réserve (4) de stockage de fluide de nettoyage, des moyens (5) de pompage du fluide dans ladite réserve (4), des moyens (6) de projection du fluide pompé en direction du au moins un rail (12) io à nettoyer, des moyens (7) d'aspiration du fluide projeté et des déchets entraînés par ledit fluide et une cuve (8) de collecte raccordée aux moyens (7) d'aspiration pour collecter les éléments aspirés, lesdits moyens (7) d'aspiration présentant au moins une bouche (73) d'aspiration positionnée au voisinage immédiat de la sortie (61) de projection de fluide des moyens (6) de projection, 15 caractérisé en ce que la bouche (73) d'aspiration et la sortie (61) de projection de fluide sont disposées dans l'empattement du châssis (1) roulant défini par les roues (2) avant et arrière de circulation, en ce que les moyens (5) de pompage de fluide dans la réserve sont des moyens de pompage haute pression et en ce que la réserve (4) de stockage de fluide est divisée en au 20 moins deux chambres (41, 42) dites l'une (41), de fluide propre, l'autre (42), de fluide recyclé, la chambre (42) de fluide recyclé étant reliée avec la cuve (8) de collecte par un circuit (9) dit de communication comportant au moins : - des moyens (91) de pompage dits de transfert aptes à transférer au moins une partie du contenu de la cuve (8) de collecte dans la chambre (42) de fluide 25 recyclé et - des moyens (92) de filtration. 2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (7) d'aspiration comprennent au moins une, 30 de préférence deux, turbines (71) aptes à permettre la mise en dépression de la cuve (8) de collecte et au moins une conduite (72) d'aspiration dont l'une des extrémités est formée par la bouche (73) d'aspiration positionnée au voisinage immédiat de la sortie (61) de projection de fluide des moyens (6) de projection et dont l'autre extrémité (74) débouche dans la cuve (8) de collecte. 3. Engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 5 cuve (8) de collecte comporte au moins un, de préférence au moins deux, tamis (81) disposés en série, le ou les tamis (81) divisant la cuve (8) en au moins deux compartiments (82, 83), dont l'un (83), dit aval par rapport au(x) tamis (81) pris dans le sens de circulation du fluide dans la cuve (8) est en communication avec la chambre (42) de fluide recyclé via le circuit (9) de 10 communication. 4. Engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10) de commutation entre les chambres (41, 42) de ladite réserve (4), ces moyens (10) de commutation étant disposés sur le circuit 15 de circulation de fluide, comportant les moyens (5) de pompage haute pression du fluide dans ladite réserve (4) et s'étendant entre les chambres (41, 42) de ladite réserve (4) et la sortie (61) de projection de fluide des moyens (6) de projection. 5. Engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (92) de filtration sont équipés de moyens (921) d'auto-nettoyage et d'un circuit (922) de vidange. 6. Engin selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 25 (11) de mesure du colmatage des moyens (92) de filtration et des moyens de pilotage des moyens (921) d'auto-nettoyage et/ ou des moyens (91) de pompage dits de transfert en fonction du résultat de la mesure. 7. Engin selon l'une des revendications précédentes, prise en combinaison 30 avec la revendication 2, caractérisé en ce que la cuve (8) de collecte est disposée à l'arrière du châssis (1) et équipée d'un auvent (84) venant à recouvrement au moins partiel des chambres (41, 42) de la réserve (4) de fluide, l'une des chambres, de préférence la chambre (41) de fluide propre, s'étendant sur la largeur du châssis, l'autre chambre (42), de préférence la chambre (42) de fluide recyclé, étant interposée entre cuve (8) de collecte et chambre (41) de fluide propre et portant la ou les turbines (71) des moyens (7) 5 d'aspiration. 8. Engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre (42) de fluide recyclé est équipée d'un organe (421) de vidange. 9. Engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (1) roulant comporte un corps (100) principal équipé des roues (2) avant et arrière de circulation et une structure (101) auxiliaire sur laquelle sont montées d'une part, les roues (3) de guidage arrière, d'autre part, la bouche (73) d'aspiration et la sortie (61) de projection de fluide des moyens (6) de 15 projection, ladite structure (101) auxiliaire de type bogie étant reliée au corps (100) principal par une liaison (102) pivot. 10. Engin selon la revendication 9, caractérisé en ce que la structure (101) auxiliaire affecte la forme d'un cadre, dit horizontal, s'étendant dans un plan 20 sensiblement orthogonal à l'axe de liaison (102) pivot.