Brevet FR3039579A1 — publié le 20170203

APPAREIL DE NETTOYAGE D'UNE SURFACE SABLEUSE IMMERGÉE DANS UN LIQUIDE La présente invention concerne un appareil de nettoyage d'une surface sableuse immergée dans un liquide, telle que le fond sableux d'un bassin. Le brevet FR2 897 886 ayant le même titulaire que la présente demande décrit un procédé de réalisation d'un bassin avec des constituants d'origine naturelle offrant ainsi un aspect naturel. On pourra s'y référer avantageusement pour connaître le contexte de la présente invention et le bassin auquel l'appareil de nettoyage de la présente demande est particulièrement adapté. En effet, les caractéristiques de ce bassin décrit dans le brevet FR2 897 886 a conduit à la mise au point de l'appareil de nettoyage objet de la présente demande. En effet, de tels bassins naturels sont dans des milieux susceptibles de recevoir des feuilles et autres déchets naturels, brindilles, gazon coupé, insectes. De fait le fond de ces bassins naturels, généralement sablonneux se recouvre d'une pellicule de vase constituée de ces déchets naturels. On connaît les robots de piscine qui nettoient les piscines par brossage et par aspiration de l'eau mais les bassins de piscine sont réalisés en dur et lors de l'aspiration, seule l'eau est aspirée, contrairement aux piscines naturelles dans lesquelles le fond comprend du sable qu'il ne faut pas retirer. De plus un bassin naturel ne nécessite pas de traiter tout le volume d'eau mais uniquement la surface du sable. Le robot doit aussi se mouvoir sur un fond meuble sans pour autant marquer ledit fond ou générer un brassage dudit fond. Sur la figure 1, on a représenté un tel bassin d'eau naturel 1 qui comprend : - une couche 4 d'étanchéité à base d'argile compactée ; - une couche 6 de matériau de carrière et enfin ; - une couche 8 de sable répartie sur la couche 16 de matériau de calcaire. La couche 4 d'étanchéité comprend de façon préférentielle deux couches 4-1 et 4-2 superposées et compactées individuellement. La couche 8 de sable, notamment par sa fine granulométrie est là aussi adaptée pour conférer une sensation agréable aux utilisateurs qui 3039579 2 viendront au contact du fond. De plus, cette couche 8 de sable assure aussi un agrément à la vision donnant un fond clair avec des capacités de développement de micro bactéries naturelles nécessaires au traitement de l'eau. Les couches de calcaire et de sable tout comme la couche d'étanchéité peuvent se 5 prolonger au-delà de la zone mouillée pour constituer des plages autour du bassin en fonction de la topographie des lieux et des souhaits des utilisateurs à venir, conférant ainsi un aspect naturel au bassin. De façon avantageuse, il est prévu un dégrillage au débordement de sorte à retenir les corps étrangers flottants de grandes dimensions comme les feuilles et branches. 10 De façon avantageuse, il est également prévu une prise 9 de fond avec grille, disposée en point bas du bassin afin de permettre une vidange totale du bassin. L'eau du bassin est traitée en permanence par filtration sur lit de sable, les impuretés retenues étant digérées par des bactéries à ensemencement naturel. Cette eau est également oxygénée si bien qu'elle est de très bonne qualité et se trouve devenir très claire 15 déjà après quelques jours de mise en eau seulement. Toutefois pour garder cet aspect clair du bassin, il est nécessaire de nettoyer régulièrement les grains de sables qui constituent la couche de sable 18 du bassin. On connaît divers dispositifs permettant le nettoyage d'une piscine. Ces dispositifs ont essentiellement pour but de nettoyer les parois lisses de la piscine et ne sont pas du tout 20 adaptés pour nettoyer une surface sableuse. Les objectifs de la présente demande sont donc totalement différents des dispositifs de nettoyage connus pour bassins artificiels. Un objectif de la présente invention est de permettre le nettoyage des grains de sable formant le fond du bassin grâce à un appareil de nettoyage d'une surface sableuse 25 immergée dans un liquide, telle qu'une surface formant le fond d'un bassin, ledit appareil comprenant un châssis s'étendant en longueur selon un axe longitudinal AL, en largeur selon un axe transversal AT, un dispositif de guidage et d'entraînement adapté pour guider et entraîner ledit appareil sur la surface sableuse immergée selon au moins une direction longitudinale, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une tête de nettoyage s'étendant selon l'axe transversal AT, ladite tête comprenant une surface de nettoyage dirigée vers la surface sableuse, ladite surface de 3039579 3 nettoyage comprenant au moins une ouverture d'aspiration et au moins une brosse sensiblement en saillie par rapport à ladite surface de nettoyage ; - ladite tête de nettoyage étant montée sur un train de roues de sorte que la surface de nettoyage soit espacée par rapport au fond du bassin ; 5 - la tête de nettoyage comprenant une chambre d'aspiration reliée à une pompe pour refouler le liquide aspiré via ladite ouverture d'aspiration. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, la surface de nettoyage comprend au moins une buse d'éjection d'eau et ladite tête comprenant une chambre divisée en deux parties, une première partie reliée à une première pompe pour refouler le 10 liquide aspiré via ladite ouverture d'aspiration et une deuxième partie reliée à une deuxième pompe pour injecter du liquide via ladite au moins une buse d'injection. De préférence, l'appareil comprend une tête de nettoyage avant et une tête de nettoyage arrière, chacune des têtes étant montée sur un train de roues. De préférence, l'ouverture d'aspiration comporte un filtre. 15 Selon une forme de réalisation, le dispositif de guidage et d'entraînement comprend deux trains de chenilles s'étendant selon l'axe longitudinal AL, au moins un moteur pour entraîner les trains de roulement de chenilles et des moyens d'alimentation électriques du moteur. Selon une forme de réalisation, il comprend un dispositif de pilotage à distance, une 20 liaison de communication entre ledit dispositif de pilotage à distance et ledit dispositif d'entraînement. De préférence, l'appareil comprend un caisson étanche monté sur le châssis, ledit caisson renfermant les moteurs, des moyens d'alimentation du moteur. Le dispositif selon l'invention est maintenant décrit en détail suivant un mode de 25 réalisation préférentiel, non limitatif, en regard des dessins annexés qui montrent : - figure 1 : une vue d'une section d'un bassin comprenant un fond sableux ; - figure 2 : une vue en perspective d'un appareil de nettoyage selon l'invention ; - figure 3 : une vue de face de l'appareil de nettoyage de la figure 2 ; - figure 4 : une vue schématique en perspective d'une tête de nettoyage de l'appareil 30 de la figure 2. 3039579 4 Sur les figures 2 et 3, on a représenté un appareil de nettoyage 100 selon l'invention d'une surface sableuse immergée dans un liquide, telle que le fond d'un bassin d'eau qui est illustré en figure 1. Pour cette application, l'appareil de nettoyage 100 comprend un châssis 50, un dispositif de 5 guidage et d'entraînement 30 et au moins une tête de nettoyage 10. Selon l'invention le dispositif de guidage et d'entraînement comprend au moins un train de chenilles monté sur le châssis 50, au moins un moteur électrique entraînant de façon connue une pompe hydraulique, du fluide hydraulique et des moyens d'alimentation électrique de ce moteur. Le moteur électrique est avantageusement immergé dans le fluide hydraulique 10 non conducteur, l'ensemble étant alors étanche par rapport à l'eau. Le châssis 50 s'étend en longueur le long d'un axe longitudinal AL et en largeur le long d'un axe transversal AT. L'axe AL et l'axe AT sont perpendiculaires. De préférence, l'appareil comprend une chenille droite 31D montée à droite du châssis et une chenille gauche 31G, montée à gauche du châssis (visibles sur la figure 3). 15 De préférence, le train de chenilles est constitué par des chenilles particulièrement adaptées pour un déplacement sur une surface sableuse. Afin de présenter un coût de fabrication réduit et un encombrement minimal, le châssis 50 de l'appareil est un assemblage d'éléments. Ainsi, les différents éléments composant le châssis 50 sont directement découpés et usinés dans des plaques de matériaux bruts, 20 notamment métalliques. Le châssis 50 est composé d'une structure inférieure et d'une structure supérieure. La structure inférieure est composée d'un longeron inférieur droit 52D et d'un longeron inférieur gauche 52G qui s'étendent selon l'axe longitudinal AL. Les deux longerons inférieurs sont reliés ensemble par une pluralité de traverses 53 qui s'étendent selon l'axe 25 transversal AT. Comme cela est visible sur la figure 2, ces traverses se présentent sous une forme de croix. La structure supérieure est composée d'un longeron supérieur droit 51D et d'un longeron supérieur gauche 51G Le châssis comprend en outre deux poutres 54, 55 qui s'étendent selon l'axe transversal AT reliant la structure inférieure à la structure supérieure. 30 Les deux poutres 54, 55 permettent de recevoir des moyens de support des chenilles 31D, 31G qui sont montés le long des longerons inférieurs droit et gauche 52D, 52G. 3039579 5 Les deux longerons supérieurs et les deux longerons inférieurs permettent de recevoir les différents éléments constituant les moyens de nettoyage de l'appareil. De préférence, l'appareil comprend une tête de nettoyage avant 10 disposée à proximité d'une extrémité avant des longerons 52D, 52G, 51D, 51G et un tête de nettoyage arrière 10' 5 disposées à proximité d'une extrémité arrière des longerons 52D, 52G, 51D, 51G. Ces têtes de nettoyage ont une forme allongée et s'étendent selon l'axe transversal AT. Sur la figure 2 sont visibles la tête de nettoyage avant 10 et une partie de la tête de nettoyage arrière 10'. La tête de nettoyage avant 10 comprend un caisson 19 monté sur un train de roues droit et 10 gauche 40D, 40G, de sorte que le caisson 19 ne soit pas en appui avec le fond sableux du bassin. Comme l'illustre la figure 4, le caisson 19 de la tête de nettoyage comprend deux parois transversales 19.2, 19.3 qui s'étendent parallèlement à l'axe transversal AT, deux parois latérales 19.4, 19.5 qui s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal AL et une paroi 15 supérieure 19.1. La partie inférieure du caisson 19 forme une surface de nettoyage 11 dirigée vers le fond sableux du bassin. Cette surface de nettoyage 11 n'est pas en contact avec le fond sableux du bassin. Elle comprend au moins une ouverture d'aspiration 14 ayant une forme allongée qui s'étend selon l'axe transversal AT. Selon une forme de réalisation de l'invention, le caisson 19 est fixé rigidement aux 20 extrémités des longerons inférieurs droite et gauche 52D, 52G par l'intermédiaire d'une des parois transversales. Les extrémités des longerons supérieurs 51D, 51G sont fixées rigidement sur la paroi supérieure 19.1. Le caisson 19 comprend une extrémité droite et une extrémité gauche. L'extrémité droite est montée sur un train de roues droite 40D et l'extrémité gauche est montée sur un train de 25 roues gauche 40G. Selon une forme préférée de l'invention, le train de roues droite 40D comprend une première roue 40D.1 et une deuxième roue 40D.2 qui sont fixées sur une paroi latérale droite 19.5 formant l'extrémité droite du caisson 19 par l'intermédiaire d'un moyen de support. Ce moyen de support prend la forme d'un bras droit 43D ayant une portion centrale 30 fixée sur la paroi latérale 19.5 et s'étend perpendiculairement à la paroi latérale 19.5. Ainsi, les roues 40D.1, 40D.2, et plus exactement leurs axes respectifs, sont maintenus aux extrémités du bras 43D. 3039579 6 De manière identique, le train de roues gauche 40G comprend une première roue gauche 40G.1 et une deuxième roue gauche 40G.2 qui sont fixées sur la paroi latérale gauche 19.4 par l'intermédiaire d'un bras gauche 43G. Selon une forme avantageuse, la fixation des bras droit 43D et gauche 43G sur les parois 5 respectives peut être ajustée de manière à régler l'espacement entre la surface de nettoyage 11 et la surface formée par le fond sableux du bassin. La tête de nettoyage arrière 10' est structurellement identique à la tête de nettoyage avant 10 et est montée sur un train de roues droite 40'D et gauche 40'G. Cette conception à quatre trains de roues 40D, 40G, 40'D et 40'G favorise la stabilité de 10 l'appareil de nettoyage 100 sur le fond sableux du bassin et permet d'épouser les formes courbes. Selon une forme de réalisation, les deux trains de chenilles sont motorisés électriquement et l'appareil comprend des moyens d'alimentation de ces moteurs. Selon une forme de réalisation, ces moyens d'alimentation comprennent une batterie 15 d'accumulateurs embarqués sur l'appareil 100. Cette batterie ainsi que les moteurs ne sont pas visibles sur les figures. Ils sont de préférence contenus et protégés dans un caisson de protection étanche 20 qui est fixé au châssis. De préférence, chaque train de chenilles situé latéralement d'un côté du châssis 50 est entraîné par un moteur électrique de sorte que le sens de rotation et la vitesse de rotation 20 peuvent être contrôlés indépendamment pour chaque chenille. Ainsi la variation des sens et vitesses de rotation de chaque chenille permet d'entraîner et de guider l'appareil sur les surfaces immergées du bassin. Selon une forme particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif d'entraînement et de guidage est piloté par un dispositif de pilotage à distance qui comprend un terminal de 25 commande et un dispositif de transmission adapté pour établir une liaison de communication entre le terminal de pilotage et le dispositif de guidage et d'entraînement 30. Selon une forme de réalisation, le terminal permet à l'utilisateur de diriger manuellement l'appareil de nettoyage selon l'invention. 30 Dans une variante, un programme de nettoyage automatique est enregistré dans une unité de mémoire du terminal de commande de façon à permettre à une unité de contrôle située 3039579 7 dans le corps de l'appareil de mettre en oeuvre un tel programme de nettoyage en l'absence de pilotage par un utilisateur. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la tête de nettoyage avant 10 ou la tête de nettoyage arrière 10' est une tête creuse formant une chambre d'aspiration 12. L'appareil 5 comprend un conduit d'aspiration 17 reliant ladite chambre d'aspiration à une pompe 13. Lors du fonctionnement de l'appareil de nettoyage, l'eau est aspirée par la pompe via l'ouverture d'aspiration 14 et refoulée via une sortie 18 de la pompe 13. Cette sortie 18 est par exemple reliée à un conduit de manière à évacuer l'eau sale aspirée vers l'extérieur du bassin. 10 Selon une caractéristique importante de l'invention, la tête de nettoyage avant 10 ou arrière 10' comprend au moins une brosse rotative disposée à proximité de l'ouverture et s'étend le long de cette ouverture. De préférence, la tête 10 comprend deux brosses rotatives 15, 16 disposées à proximité et de part d'autre de cette ouverture d'aspiration 14. 15 Les brosses sont agencées de manière à être sensiblement en saillie par rapport à la surface de nettoyage 11 de la tête de nettoyage. Ainsi le déplacement de la tête de nettoyage entraîne la rotation des deux brosses qui créent un effet de balayage contribuant à faire décoller les saletés formées sur les grains de sables et remettre en suspension ces particules dans l'eau. Ces particules peuvent être alors 20 captées par l'ouverture d'aspiration 14 située entre les deux brosses 15, 16. L'eau et les particules aspirées par la pompe 13 à travers l'ouverture 14 sont rejetées à l'extérieur du bassin. Dans une forme de réalisation, l'eau est filtrée à travers un filtre et rejetée dans le bassin. La pompe 13 est fixée dans un support 61 qui est solidarisée à une extrémité des longerons 25 supérieurs 51D, 51G. Selon une autre forme de réalisation non visible sur les figures, la surface de nettoyage comprend en outre une pluralité de buses d'éjection d'eau. Dans cette forme de réalisation, le caisson de la tête de nettoyage comprend une chambre divisée en deux parties, une première partie reliée à une pompe d'aspiration 13 pour aspirer de l'eau avec les particules 30 et une seconde partie est reliée à une deuxième pompe d'injection. La deuxième partie de la chambre est adaptée pour injecter de l'eau dans la zone à proximité du fond sableux du bassin via la pluralité de buses d'éjection. L'éjection de l'eau crée des petits mouvements de 3039579 8 tourbillons près du fond du bassin et a pour effet de soulever les grains de sables, contribuant ainsi à faire décoller les saletés qui se trouvent en profondeur dans la couche de sable et à remettre en suspension les particules qui peuvent être alors être captées par la tête d'aspiration. REVENDICATIONS1. Appareil de nettoyage (100) d'une surface sableuse immergée dans un liquide, telle qu'une surface formant le fond d'un bassin, ledit appareil comprenant un châssis (50) s'étendant en longueur selon un axe longitudinal AL, en largeur selon un axe transversal AT, un dispositif de guidage et d'entraînement (30) adapté pour guider et entraîner ledit appareil (100) sur la surface sableuse immergée selon au moins une direction longitudinale, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une tête de nettoyage (10) s'étendant selon l'axe transversal AT, ladite tête de nettoyage comprenant une surface de nettoyage (11) dirigée vers la surface sableuse, ladite surface de nettoyage (11) comprenant au moins une ouverture d'aspiration et au moins une brosse rotative sensiblement en saillie par rapport ladite surface de nettoyage (11) ; - ladite tête de nettoyage (10) étant montée sur au moins un train de roues (40D, 40G) de sorte que la surface de nettoyage (11) soit espacée par rapport au fond du bassin ; - au moins une chambre (12) communiquant avec la tête de nettoyage (10), ladite chambre (12) étant reliée à une pompe (13) pour refouler le liquide aspiré via ladite ouverture d'aspiration. 2. Appareil de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de nettoyage (11) comprend au moins une buse d'éjection d'eau et en ce que ladite chambre (12) est divisée en deux parties, une première partie reliée à une première pompe (13) pour refouler le liquide aspiré via ladite ouverture d'aspiration (14) et une deuxième partie reliée à une deuxième pompe pour injecter de l'eau via ladite au moins une buse d'injection. 3. Appareil de nettoyage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une tête de nettoyage avant (10) et une tête de nettoyage arrière (10'). 4. Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture d'aspiration (14) comporte un filtre. 5. Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de guidage et d'entraînement (30) comprend deux trains de chenilles (31G, 31D) s'étendant selon l'axe longitudinal AL, au moins un moteur pour entraîner les trains de chenilles et des moyens d'alimentation électriques du moteur. 3039579 10 6. Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de pilotage à distance, une liaison de communication entre ledit dispositif de pilotage à distance et ledit dispositif de guidage et d'entraînement (30). 7. Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 5 qu'il comprend un caisson étanche (20) monté sur le châssis, ledit caisson étanche renfermant les moteurs et des moyens d'alimentation du moteur.