La présente invention concerne un ensemble de brossage et un véhicule
pour le nettoyage urbain, plus particulièrement pour le nettoyage des surfaces
dallées ou pavées, ou de toutes surfaces présentant des déformations ou des
déclivités.
Il existe des machines dites à conducteur non porté pour nettoyer des
surfaces du type précité mais leurs inconvénients sont multiples.
Il existe aussi des machines pour brosser et cirer les parquets qui
comportent une pluralité de brosses rondes disposées dans un même plan
horizontal. Quand une machine de ce type comporte un moyen de réglage en
hauteur du plan de brossage, celui-ci agit sur toutes les brosses en même temps.
Ce type de dispositif ne peut être transposé aux véhicules ou machines pour
nettoyer des surfaces urbaines, par exemple dallées ou pavées ou bétonnées. En
effet, ces surfaces, contrairement aux parquets, ne sont pas uniformes, elles
comportent par construction des déclivités pour l'écoulement et l'évacuation des
eaux, et se déforment dans le temps. Ainsi, les différentes brosses du véhicule
peuvent être amenées à travailler à des niveaux de sol différents (d'où usure et
mauvaise pression de brossage).
Pour résoudre ce problème, la demanderesse a eu l'idée de rendre les
brosses indépendantes les unes des autres et a cherché un moyen d'adapter le
niveau de chacune au niveau du sol qu'elle rencontre et d'adapter la pression de
brossage de chacune.
La demanderesse s'est fixée un autre objectif : celui de trouver un moyen
d'accouplement entre brosse et axe moteur permettant un pivotement à 360° de la
brosse pour améliorer sa pression au sol et l'adaptation aux accidents de terrain.
En outre, ce moyen d'accouplement sera de préférence facilement
démontable, sans outils spéciaux, pour simplifier le remplacement des brosses
usagées.
Tous ces objectifs sont atteints par l'invention qui consiste en un ensemble
de brossage pour le nettoyage urbain, en particulier mais non limitativement pour le
nettoyage des surfaces urbaines dallées ou pavées ou bétonnées, par exemple du
type comportant une pluralité de brosses circulaires portées par un châssis porte-brosses,
caractérisé en ce que chaque brosse est réunie au châssis porte-brosses
par un système d'adaptation de niveau et en ce que les différents systèmes
d'adaptation de niveau sont indépendant les uns des autres.
Un système d'adaptation est, par exemple, un système à parallélogramme
articulé dont une des branches horizontales comporte un vérin à gaz.
De façon préférentielle le vérin à gaz comporte un moyen de réglage de la
pression de brossage réalisé par une pluralité de trous de positionnement pour le
point d'attache articulé du corps du vérin à gaz.
En outre et de façon préférentielle, un moyen d'accouplement d'une brosse à
son arbre moteur comporte un moyen pour permettre à la brosse de pivoter à 360°
autour de son axe, et un moyen pour limiter angulairement ce pivotement.
L'invention porte également sur un véhicule ainsi équipé.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite en
référence aux figures annexées suivantes :
- figure 1 : vue générale d'un véhicule selon l'invention ;
- figure 2 : vue générale d'un ensemble de brossage selon l'invention, avec ses
capots de protection,
- figure 3 : vue de l'ensemble de la figure 2, les capots étant enlevés.
- Figure 4 : vue générale d'un mode d'accouplement d'une brosse sur son arbre
moteur,
- Figures 5, 6 : vues de dessus et vue de côté du mode d'accouplement de la
figure 4,
- Figure 7 : détail de la figure 3 montrant une des brosses arrière,
- Figures 8, 9, 10 : vue générale et de côté d'un arbre moteur,
- Figure 11 : vue générale d'un autre mode d'accouplement d'une brosse sur son
arbre moteur,
- Figure 12 : vue en coupe verticale du mode d'accouplement de la figure 11,
- Figures 13, 14 : vue en coupe et vue de dessus du mode d'accouplement des
figures 11 à 12 équipé d'un manchon caoutchouc,
- Figure 15 : coupe verticale de l'ensemble de distribution de détergent et de la
rampe d'aspersion d'eau propre,
- Figure 16 : coupe verticale d'une brosse.
Un véhicule brosseur-laveur (1) selon l'invention est un véhicule automoteur
piloté par un conducteur, comportant classiquement une réserve d'eau (2), par
exemple à l'arrière.
La particularité principale réside dans l'ensemble brosseur (3) fixé à l'avant
du véhicule, comportant une pluralité de brosses, par exemple cinq.
L'ensemble (3) comporte cinq brosses circulaires classiques (4) disposées
en V avec une brosse avant (4a), deux brosses médianes (4b), deux brosses arrière
(4c), portées par un châssis porte-brosses (5) mécano-soudé.
Selon une première caractéristique de l'invention, le châssis porte-brosse (5)
comporte, pour chaque brosse, un système (6) individuel d'adaptation du niveau de
la brosse.
Par système d'adaptation de niveau, la demanderesse désigne tout dispositif
ajustant automatiquement le niveau de la brosse en réponse à l'obstacle qu'elle
rencontre, tout en maintenant une pression de brossage prédéfinie.
Cette fonction ne doit pas être confondue avec une position "flotte" de
brosse de balayeuse (n'exerçant pour seule pression que celle due à son poids), ni
avec une commande individualisée de la pression de brosses depuis le poste de
pilotage du véhicule.
A titre d'exemple, en se reportant à la figure 7, on détaille le système (6c)
d'adaptation de niveau de la brosse arrière (4c) du côté droit du véhicule.
Une brosse circulaire (4c) est accouplée à un moteur (7) protégé par un
carter (8) lui-même porté par une cornière support (9). Cette cornière support (9) est
déplaçable verticalement grâce à un système d'adaptation (6c) basé sur le principe
du parallélogramme déformable.
La cornière support (9) comporte un plateau support sensiblement horizontal
(9a) et une plaque arrière (9b) sensiblement verticale qui est soudée à une barre
(10), par exemple de section carrée, qui présente la particularité d'être articulée
autour d'un axe d'articulation horizontal (11), perpendiculaire à la direction de ladite
barre, lui-même porté par l'extrémité d'un élément restant horizontal (12) du porte-brosse.
Cet élément restant horizontal est de façon préférentielle une barre fixe
comme pour la brosse (4b) (figure 3) ou une barre pivotant horizontalement comme
pour la brosse (4c) (figure 7), pour simplifier on le désignera dans la suite du texte
par barre fixe (12).
Parallèlement à la barre (10) on prévoit un vérin à gaz (13) dont le corps (13)
est articulé sur une barre support (14) soudée verticalement sur la barre fixe (10), et
dont l'extrémité mobile de la tige (13b) est articulée sur la plaque arrière (9b) de la
cornière support, et en haut de celle-ci et ledit vérin à gaz (13) définit la force de
brossage.
Chacune des cinq brosses comporte le même système d'adaptation de
niveau.
Si le sol est parfaitement horizontal, les barres articulées (10) sont toutes
dans le prolongement des barres fixes (12), les brosses sont toutes dans le même
plan horizontal et exercent une pression prédéfinie sur le sol.
Si l'une des brosses rencontre une élévation du sol, ou un obstacle (ou un
baisse du sol), la brosse se soulève (ou s'abaisse) pour accompagner ce
changement de niveau, grâce au pivotement de la barre (10) et à la déformation du
parallélogramme.
Cette déformation agit sur le vérin (13) qui, lorsque la variation de niveau
aura disparu, rappellera la brosse à son niveau initial. Par rapport au niveau initial,
la course de la brosse est de l'ordre de ± 60 mn pour l'exemple décrit.
En outre, le point d'attache (15) du corps (13a) du ressort est déplaçable
selon une pluralité de positions prédéterminées le long de la barre support (14) de
façon à modifier la force d'application de la brosse sur le sol autour d'une valeur
prédéterminée, par exemple 30 Kg. A titre d'exemple, la barre support (14)
comporte quatre trous de positionnement (15a) sur la figure 7.
Chacune des brosses est reliée au châssis porte-brosse (5) par un système
individuel d'adaptation de niveau (6a, 6b, 6c) tel que celui qui vient d'être décrit,
chacun comportant un réglage de la force d'application ou de la pression de
brossage comme il vient d'être dit.
En outre, les deux brosses arrières (4c) sont rabattables, en position de
garage du véhicule.
Un vérin hydraulique (16) et une articulation (17) d'axe vertical située en bout
de la tige fixe (12) permettent soit de rabattre la brosse arrière droite (4c) vers l'axe
central du véhicule, dans une position de repos où elle ne dépasse pas de
l'empattement du véhicule (figures 7 et 3) soit de faire pivoter l'ensemble (brosse
(4c) et système d'adaptation (6c)) de 90° vers l'extérieur jusqu'à sa position de
travail dans laquelle la barre (12) viendra dans le prolongement de la barre
transversale (36) du châssis porte brosse. La brosse arrière gauche comporte les
mêmes moyens de rabattement.
Pour permettre le rabattement des brosses arrières, on prévoit de protéger
les brosses par un capot central (30a) fixe couvrant la brosse avant (4a) et les deux
brosses médianes (4b), et un capot latéral (30b) sur chaque brosse arrière (4c) et
rabattable avec elle.
On décrit à présent les moyens d'accouplement (19) d'une brosse à son
arbre moteur (20).
Une première variante est représentée sur les figures 4 à 10.
L'arbre moteur (20) est terminé par une gorge annulaire (39) et une tête
hexagonale (21) dont la face externe (22) est sensiblement bombée.
Cette tête hexagonale est destinée à se loger dans une découpe hexagonale
(24) prévue à cet effet dans un plateau d'accouplement (25) fixé sur le dessus (23)
de la brosse.
Ledit plateau (25), pour des raisons de fabrication, est composé d'un plateau
inférieur (25a) circulaire dont la face supérieure sert de plan d'appui à la face
bombée (22) de l'arbre moteur (20) et d'un plateau supérieur (25b), également
circulaire avec deux encoches symétriques (26) pour la préhension de deux
goupilles (28) comme il sera expliqué plus loin. Le plateau supérieur (25b) comporte
la découpe hexagonale (24) précitée et il est de préférence traité et découpé au
laser selon une technique connue, pour améliorer sa résistance.
Le plateau supérieur (25b) comporte encore deux plots ou tétons (27) en
saillies dont la tête élargie (27a) sert de retenue aux deux branches (28a, 28b)
d'une agrafe ou goupille (28).
La distance entre l'axe (27b) d'un plot et l'arbre (20) permet le passage dans
la gorge (39) de la branche rectiligne (28a) de l'agrafe qui, sous l'effet ressort de la
branche (28b) de l'agrafe, vient s'appliquer contre l'arbre.
La brosse est maintenue verticalement par les agrafes et solidarisée en
rotation par la découpe hexagonale.
On désaccouple l'arbre et la brosse par extraction des agrafes, action
réalisable sans outils, les encoches (26) facilitant le passage des doigts.
La surface bombée (22) permet à la brosse de s'incliner légèrement dans
toutes les directions et à 360° autour de son axe central de rotation référencé (29)
sur les figures 5 et 6.
La courbure de la face bombée (22) et le jeu entre la tête hexagonale (21) et
la découpe (24) sont déterminés expérimentalement et limitent le pivotement à une
valeur maximale α prédéterminée.
On prévoit, dans le fond de la découpe (24) et à travers le plateau inférieur
(25a), un ou plusieurs trous (37) pour l'évacuation de l'eau, et/ou du mélange eau-détergent,
et/ou du sable ou autres particules.
On décrit à présent une deuxième variante d'accouplement (19) représentée
sur les figures 11 à 14.
Elle utilise une articulation à cardans classique (30) soudée à une semelle
circulaire (31) fixée sur une brosse.
Pour limiter la liberté de pivotement angulaire de ladite semelle (31) et par
conséquent de la brosse, on emboíte l'articulation à cardan (30) dans un manchon
ou tube en caoutchouc (32) maintenu plaqué contre la semelle (31) par un anneau
(33) et deux vis-écrou (34).
La dureté du caoutchouc limite le pivotement à une valeur choisie α et
l'élasticité du matériau permet le retour de la semelle à sa position initiale.
Le matériau et les dimensions du manchon (32) sont déterminés
expérimentalement.
La partie articulée du cardan est graissée et étanche.
La partie inférieure, au niveau de la semelle, est graissée par un graisseur
(35).
Cette deuxième variante n'est pas sujette aux coincements ou autres
dysfonctionnements dus à l'encrassement.
Le véhicule porte encore sur un ensemble distributeur-mélangeur de
détergent (40) par exemple entre le châssis du véhicule et l'ensemble de brossage
(voir figure 2).
Cet ensemble (40) comporte un doseur de type connu (non représenté),
commandé depuis le poste de pilotage du véhicule, qui prélève dans le réservoir
(41) la quantité de détergent nécessaire et réalise le mélange eau-détergent.
Le mélange eau-détergent, ou de l'eau, est projeté sur le dessus des
brosses et recueilli dans les dépressions circulaires (43) de celles-ci, puis traverse
la brosse par de des trous (42) (par exemple trois) pour se disperser entre les poils
(voir figures 7 et 16).
Il est indispensable d'injecter le liquide de nettoyage à l'intérieur des poils
pour sa bonne répartition sur la surface à nettoyer et notamment sous les brosses.
Le liquide sale, composé du liquide de lavage et des saletés décollées par
les brosses, est évacué par projection d'eau propre sous pression grâce à une
rampe (44) disposée en arrière des brosses.
La rampe d'aspersion (44) couvre toute la largeur du véhicule et elle est, de
façon préférentielle, inclinée (par exemple de 30°) dans le plan horizontal par
rapport à une direction transversale du véhicule (voir le décalage des extrémités de
la rampe en figure 15).