Brevet FR3086856A1 — publié le 20200410

DESCRIPTION TITRE : Balai de nettoyage de sol à fonction électrique L'invention est relative à un balai de nettoyage de sol, en particulier un balai à poils, doté d'un fonctionnement électrique apte à être mis en oeuvre ponctuellement. Si un balai traditionnel est simple et rapide de manipulation, il engendre cependant quelques inconvénients. En effet, l'utilisateur doit disposer d'accessoires que sont une pelle et éventuellement une balayette, et engendre de nombreux mouvements tels que se baisser, ramasser les déchets, se déplacer à la hauteur de la poubelle pour jeter ces déchets, et le plus souvent impose de nombreux va-et-vient entre les zones de balayage et la poubelle. Ces gestes sont contraignants et sollicitent en particulier le dos avec le risque d'adopter une mauvaise posture ergonomique, notamment en se penchant en avant avec le dos courbé lorsqu'il s'agit de ramasser. Il est connu des balais électriques, notamment à brosses rotatives, qui permettent de balayer le sol comme un aspirateur, en aspirant concomitamment les déchets/poussières. Cependant, ces balais sont purement électriques ; ils ne sont utilisables qu'en les faisant fonctionner électriquement sans possibilité de les manoeuvrer manuellement. En effet, les brosses de la tête de balayage sont de forme plate, et le réservoir de collecte et les moyens électriques sont disposés dans la tête de balayage, positionnant le centre de gravité au niveau du sol, ce qui engendre un fonctionnement comme un aspirateur. De plus, il impose à l'utilisateur d'effectuer plusieurs gestes pour vider les déchets ; il doit se baisser, manipuler la tête de balayage, démonter/sortir le réservoir, vider le réservoir dans une poubelle, et remonter le réservoir une fois vidé. Ce type de balai électrique avec son centre de gravité vers le sol, est ou paraît lourd, est difficilement manoeuvrable et peut devenir fastidieux d'utilisation par rapport à un balai traditionnel de fonctionnement manuel. L'invention a donc pour but de proposer un balai de nettoyage de sol qui obvie aux inconvénients précités, tout en étant simple d'utilisation et en minimisant les gestes y compris pour jeter les poussières/déchets. Selon l'invention, le balai comporte un manche, un élément de balayage pour balayer une surface telle que le sol, en particulier un élément de balayage à poils, un réservoir de collecte pour déchets et des moyens électriques d'aspiration, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens électriques de soufflerie/refoulement/d'éjection mis en oeuvre sélectivement pour rejeter hors du réservoir les déchets de manière automatisée. 2 Ainsi, le balai intègre la fonction d'aspirateur, l'utilisateur n'ayant plus besoin de pelle, ni de se baisser ; les détritus sont aspirés au fur et à mesure qu'ils sont rassemblés. En outre, le balai intègre avantageusement la fonction de rejet des poussières/déchets pour vider automatiquement le réservoir, l'utilisateur n'ayant aucune manipulation à faire sur le balai 5 hormis de sélectionner la fonction comme d'appuyer sur un bouton, pour mettre en oeuvre les moyens de soufflerie qui évacuent de manière automatique les déchets, l'utilisateur ayant préalablement positionné son balai au-dessus d'un contenant du type poubelle. Le balai est à fonctionnement manuel et sélectivement à fonction électrique pour aspirer ou souffler les déchets (une fois balayés et rassemblés). On entend par « sélectivement à fonction 10 électrique », le fait que la fonction électrique d'aspiration n'est pas nécessairement mise en oeuvre concomitamment à la fonction manuelle de balayage. Le balai est avant tout un balai traditionnel utilisé manuellement. La fonction électrique est mise en oeuvre après balayage et rassemblement des déchets, et à nouveau mise en oeuvre pour se débarrasser des déchets. Selon une caractéristique, le balai comporte au moins une entrée d'aspiration des déchets 15 jusqu'au réservoir, qui est commune à une sortie de refoulement/soufflerie/d'éjection des déchets hors du réservoir et du balai. Selon une autre caractéristique, les moyens électriques d'aspiration et les moyens électriques de soufflerie forment un dispositif unitaire comprenant un moteur électrique apte à tourner dans deux sens de rotation opposés (sélectivement dans un sens ou dans l'autre, dans un sens 20 pour la fonction d'aspiration et dans le sens opposé pour la fonction de soufflerie). Le balai comporte en outre un ventilateur associé au moteur. Le ventilateur est entraîné par le moteur en tournant dans un sens ou dans l'autre. Le balai comporte au moins un organe de commande, tel qu'à trois positions, pour sélectionner au choix une fonction d'aspiration, une fonction de soufflerie ou une fonction 25 d'arrêt électrique (fonctionnement manuel). Avantageusement, les moyens électriques d'aspiration, les moyens électriques de soufflerie et le réservoir pour déchets sont intégrés à un corps cylindrique fixé entre le manche et l'élément de balayage. Le corps cylindrique est dans l'axe du manche, tandis que l'élément de balayage est transversal au corps cylindrique et au manche. Le balai présente ainsi un centre 30 de gravité médian, qui n'est ni à l'extrémité inférieure du balai, ni à l'extrémité supérieure ; l'utilisateur peut aisément se servir du balai comme un balai traditionnel, en faisant des 3 mouvements « à la manière d'un balancier » sans impression de poids à traîner. En outre, l'ensemble des éléments constitutifs du balai sont conçus pour fournir un balai de l'ordre de 700 grammes. Le balai comporte des ouvertures d'échappement d'air et d'arrivée d'air, en particulier placés 5 de manière périphérique au niveau d'un corps cylindrique logeant les moyens électriques d'aspiration et de soufflerie. Le balai comporte un filtre à air coopérant avec une extrémité du réservoir qui est opposée à celle par laquelle sont aspirés ou soufflés les déchets. Avantageusement, le réservoir possède une fenêtre transparente de visualisation du niveau 10 des poussières/déchets. Selon une autre caractéristique, l'élément de balayage comporte une tête de balayage (de préférence de forme sensiblement rectangulaire) et des moyens de frottement/balayage avec le sol tels que des poils, la tête étant dotée d'une ouverture pour le passage des déchets, de préférence allongée (selon une direction perpendiculaire au manche), et adaptée à 15 communiquer avec le réservoir, les éléments de frottement étant distribués à la périphérie de l'ouverture. De préférence, le balai est un balai à poils, l'élément de balayage comportant une tête et une multiplicité des poils couvrant surface inférieure de la tête (hormis autour d'une ouverture) et faisant saillie par rapport à la tête. On entend par « balai à poils », un balai traditionnel dont 20 les poils présentent une hauteur significative, en particulier au moins de l'ordre de 3 à 5 cm ou plus, pour balayer une surface en pouvant imposer une inclinaison des poils, un pliage des poils. Dans la suite de la description le terme de « hauteur », les qualificatifs « supérieur », « inférieur », « haut » et « bas » d'un élément du balai sont utilisés dans le cadre d'une 25 utilisation normale du balai, c'est-à-dire relatif à une notion verticale par rapport à un sol horizontal avec lequel les éléments de frottement/balayage du balai coopèrent. La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes. La figure 1 représente une vue en perspective de dessus du balai selon l'invention. 30 La figure 2 est une vue en coupe verticale du balai. 4 La figure 3 est une vue en perspective de dessous du balai. Le balai 1 illustré sur les figures sert à balayer une surface telle que le sol. Selon, l'invention, le balai 1 comporte un manche de préhension 2, une tête de balayage 3 à éléments de frottement/balayage 4 du type poils, un réservoir de collecte des déchets 5, et des moyens 5 électriques d'aspiration et de refoulement/soufflerie qui forment un système commun 6. Le balai 1 selon l'invention comporte trois fonctions, une fonction de balayage manuel, une fonction motorisée d'aspiration des déchets et une fonction motorisée de rejet des déchets de sorte que l'utilisateur peut au fur et à mesure qu'il balaye ou après balayage, aspirer de manière automatisée les déchets, et les déverser ultérieurement dans une poubelle de 10 manière automatisée sans avoir à manipuler le balai au niveau de son réservoir de collecte des déchets. Le réservoir 5 et les moyens électriques communs d'aspiration et de refoulement/soufflerie 6 sont intégrés dans un corps creux longiligne 7 agencé en interface entre le manche de préhension 2 et la tête de balayage 3. 15 Le corps 7 est de préférence cylindrique de section circulaire. Le corps 7 présente une section plus grande que celle du manche 2, le manche 2 présentant un diamètre usuel de balai adapté à sa préhension et à la manipulation du balai. Le manche 2 est par exemple en aluminium. Il est de préférence creux pour loger divers éléments de fonctionnement ainsi que câbles et raccordements électriques. 20 Le balai 1 comporte un organe d'actionnement 8 pour sélectionner le mode de fonctionnement du balai. L'organe d'actionnement présente en particulier trois positions, une position neutre d'arrêt électrique, une position de fonctionnement électrique d'aspiration et une position de fonctionnement électrique de refoulement. De préférence, l'organe d'actionnement 8 est disposé sur le manche 2. 25 Les moyens d'aspiration et de soufflerie 6 fonctionnent de préférence sur une batterie 20 qui est logée à l'intérieur du corps 7 ou ici du manche 2. La batterie 20 est rechargeable par une prise de raccordement électrique 21 qui est située de préférence à l'extrémité distale supérieure 2A du manche 2, et faisant par exemple partie d'un capuchon de fermeture 22 de ladite extrémité supérieure 2A du manche. Une batterie de 7,4 30 Volts est suffisante au fonctionnement du balai. L'acheminement de l'alimentation électrique et du raccordement des différents éléments électriques tels que la prise de raccordement 21, la batterie 20, l'organe d'actionnement 8 et 5 les moyens d'aspiration et de soufflerie 6 se fait de manière invisible pour l'utilisateur à l'intérieur du manche creux 2. Les moyens électriques d'aspiration et de refoulement/soufflerie sont regroupés dans le système commun 6 qui comporte avantageusement un moteur électrique 60 apte à tourner 5 dans les deux sens de rotation, et sélectivement dans l'un ou l'autre sens selon la fonction d'aspiration ou de soufflerie. Le système 6 d'aspiration et de soufflerie comporte le moteur 60 qui est logé dans un compartiment moteur 61, et un ventilateur 62 entraîné par le moteur. Le moteur électrique 60 est par exemple un moteur de 7,4V tournant à 59 000 tr/min. Il est 10 alimenté par la batterie 20. Le compartiment moteur 61 est agencé du côté du manche 2. Il forme une pièce monobloc qui comporte un corps distal cylindrique 62 dans lequel est logé le moteur 60, une partie proximale tronconique 63, et un prolongement distal opposé 64. Le corps distal cylindrique 62 est agencé à l'intérieur du corps cylindrique creux 7 du balai. Le prolongement distal 15 opposé 64 est destiné à être emmanché dans l'extrémité libre inférieure 2B du manche 2. Le compartiment moteur/pièce 61 permet la fixation du corps 7 du balai, au manche 2. La partie proximale tronconique 63 est agencée en interface entre le manche 2 et le corps 7; elle est dotée d'orifices 65 qui débouchent sur l'extérieur du balai pour le refroidissement du moteur. En aval du moteur 60 (à l'opposé du manche 2), est disposé un axe de rotation 9 qui, d'un côté 20 est fixé à l'arbre du moteur 60, et du côté opposé, supporte le ventilateur 62 de sorte à entraîner ledit ventilateur dans le sens de rotation du moteur. Le balai comporte en outre, associés ou agencés dans le corps creux], le réservoir de collecte 5, un filtre à air 50, des moyens d'échappée et d'entrée d'air 51 avec l'extérieur du balai, et une entrée d'aspiration des déchets/sortie d'évacuation 52 des déchets. 25 Le réservoir de collecte 5 est disposé entre le ventilateur 62 et la tête de balayage 3. Le réservoir 5 est cylindrique. Il peut constituer une partie du corps cylindrique]. Le réservoir 5 présente une fenêtre transparente longitudinale 53 de visualisation de la hauteur des déchets, de préférence en matière plastique transparente. Le filtre à air 50 est fixé à l'extrémité libre supérieure du réservoir 5. Le filtre à air est par 30 exemple en mousse. Il est de préférence logé dans un support circulaire fixé par exemple par clipsage au réservoir 5. 6 Les moyens d'échappée et d'entrée d'air 51 pour assurer les fonctions respectives d'échappement d'air lors de l'aspiration et d'entrée d'air lors de la soufflerie, sont formés par une pluralité d'orifices agencés dans l'épaisseur du corps 7 entre le filtre à air 50 et le ventilateur 62. 5 L'entrée d'aspiration des déchets/sortie d'évacuation 52 des déchets est disposée à l'extrémité libre inférieure du corps 7 et coopère avec la tête de balayage 3. Elle est de préférence obturable. Cette entrée/sortie 52 est par exemple un clapet, de préférence en caoutchouc, qui s'ouvre à l'aspiration et à la soufflerie. Enfin, la tête de balayage 3 comporte un corps 30 de forme générale sensiblement 10 parallélépipédique, des poils 4 solidaires du corps de la tête pour balayer, et une entrée d'aspiration/sortie de soufflerie des déchets constituée par une ouverture 32 d'aspiration/d'expulsion des déchets. La tête 30 comporte sur l'une de ses faces (la face dite supérieure) et de manière centrale, un embout tubulaire de fixation 33 permettant la fixation de la tête 30 à l'extrémité inférieure du 15 corps 7 du balai. Cet embout tubulaire 33 est creux pour ménager un passage agencé en regard de l'entrée/sortie 52 du corps 7. Sur la face opposée, dite face inférieure, la tête 30 comprend l'ouverture 32 s'étendant longitudinalement au corps de la tête pour maximiser la surface d'aspiration, et à la périphérie de laquelle sont fixés les poils 4 du balai. Les poils 4 du balai sont en saillie de la surface 20 inférieure du corps de tête 30 et de l'orifice 32. Ils sont par exemple en matière synthétique. L'orifice longitudinal 32 coopère avec un passage central 34 agencé dans l'épaisseur de la tête 30 jusqu'à l'embout de fixation 33 pour l'acheminement des déchets depuis l'orifice 32 jusqu'à l'entrée/sortie 52 du corps 7. De préférence, pour permettre un nettoyage de l'intérieur du corps de tête 30 par où passent 25 les poussières, la tête 3 de balai comporte une pièce de guidage amovible 35 se fixant dans l'ouverture 32. Certaines pièces du balai qui sont en matière plastique, telles que le compartiment moteur 61, le ventilateur 62, le support du filtre à air 50, le clapet 52, la tête 3, la pièce de guidage 35 et l'embout de fixation 33, sont de préférence en matière plastique recyclé, par exemple en 30 acrylnitrile-butadiène-styrène (ABS) recyclé. Par conséquent, le balai de l'invention est facile d'utilisation et est mise en oeuvre de manière usuelle pour balayer, en balayant manuellement pour rassembler les déchets/poussières, et 7 constitue par ses moyens électriques d'aspiration, un aspirateur pour aspirer les déchets après balayage sans avoir à se baisser pour ramasser, tout en constituant un dispositif de déversement automatisé des déchets, REVENDICATIONS1. Balai comportant un manche (2) et un élément de balayage (3), un réservoir de collecte (5) pour déchets, et des moyens électriques d'aspiration, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens électriques de soufflerie/d'éjection. 2. Balai selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est à fonctionnement manuel et sélectivement à fonction électrique pour aspirer ou souffler les déchets. 3. Balai selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une entrée d'aspiration (32, 52) des déchets jusqu'au réservoir, qui est commune à une sortie de soufflerie des déchets hors du réservoir et du balai. 4. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens électriques d'aspiration et les moyens électriques de soufflerie forment un dispositif unitaire (6) comprenant un moteur électrique (60) apte à tourner dans deux sens de rotation opposés, et un ventilateur (62). 5. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe de commande (8) pour sélectionner au choix une fonction d'aspiration, une fonction de soufflerie, ou une fonction d'arrêt électrique. 6. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens électriques d'aspiration et les moyens électriques de soufflerie (6) et le réservoir sont intégrés à un corps cylindrique (7) fixé entre le manche (2) et l'élément de balayage (3). 7. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des orifices (51) d'échappement d'air et d'arrivée d'air, en particulier placés de manière périphérique au niveau d'un corps cylindrique (7) logeant les moyens électriques d'aspiration et de soufflerie (6). 8. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre à air (50) coopérant avec l'extrémité du réservoir (5) opposée à celle par laquelle sont aspirés ou soufflés les déchets. 9. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (5) possède une fenêtre transparente (53). 10. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de balayage (3) comporte tête de balayage (30) et des éléments de frottement/balayage (4) avec le sol tels que des poils, la tête étant dotée d'une ouverture (32) 9 pour le passage des déchets, de préférence allongée, et adaptée à communiquer avec le réservoir (5), les éléments de frottement (4) étant distribués à la périphérie de l'ouverture (32).