EP1783279B1 - Dispositif d'aspiration pour véhicule de voirie - Google Patents

Dispositif d'aspiration pour véhicule de voirie Download PDF

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EP1783279B1
EP1783279B1 EP06023097.6A EP06023097A EP1783279B1 EP 1783279 B1 EP1783279 B1 EP 1783279B1 EP 06023097 A EP06023097 A EP 06023097A EP 1783279 B1 EP1783279 B1 EP 1783279B1
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suction device
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suction
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EP1783279A1 (fr
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Nicolas Jungo
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CFM Nilfisk Advance SpA
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CFM Nilfisk Advance SpA
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08—Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
    • E01H1/0827—Dislodging by suction; Mechanical dislodging-cleaning apparatus with independent or dependent exhaust, e.g. dislodging-sweeping machines with independent suction nozzles ; Mechanical loosening devices working under vacuum
    • E01H1/0836—Apparatus dislodging all of the dirt by suction ; Suction nozzles
    • E01H1/0845—Apparatus dislodging all of the dirt by suction ; Suction nozzles with mechanical loosening or feeding instruments for the dirt to be sucked- up, e.g. brushes, scrapers

Definitions

  • the present invention relates to a suction device intended to be used on road vehicles, more particularly vehicles such as for example street sweepers.
  • Vehicles of this type consist, for the most part, of an articulated chassis or not, comprising at least two axles, associated with cleaning means such as brushes or brooms, suction means, a receptacle which is generally a tank, to receive the sucked residues, and if necessary a water tank of sufficient capacity, and a control station which is usually placed inside a cabin.
  • cleaning means such as brushes or brooms
  • suction means a receptacle which is generally a tank, to receive the sucked residues, and if necessary a water tank of sufficient capacity
  • a control station which is usually placed inside a cabin.
  • the chassis is composed of a front part which receives the suction means and a rear part which receives the tank as well as motorization elements.
  • the suction means combine a suction turbine and elements to ensure the collection and transfer of waste sucked to the tank.
  • the suction means consist of one or more ducts which are connected to one or more suction nozzles.
  • the waste is sucked to the ground thanks to a depression that is generated inside the tank.
  • the suction ducts are directly connected by one of their ends to the front of the vehicle frame, via a nozzle which is arranged to allow the collection of waste on the front or on the sides, by means of a system of brushes. By their opposite end, the suction ducts join the receiving tank at the rear of the chassis of the vehicle.
  • the nozzles which must both seal and maintain the suction ducts, are subject to various constraints due to the movements of the various elements mounted on the chassis of the vehicle,
  • the road vehicles are very dependent on the configuration and congestion of the tracks. They can thus be made to make frequent and sudden turns and steering movements with a high amplitude, for example to avoid an obstacle or bypass a vehicle parked along the track.
  • nozzles made of metal and covered with polyurethane inside are known.
  • nozzles integrally made of cast polyurethane which requires tools and molds particularly complex and expensive.
  • the document CH 668 611 describes a vehicle or even in which the nozzle consists of a metal piece connected to a rigid conduit through a bent piece.
  • the duct is itself composed of several rigid elements interconnected by bent parts.
  • bent parts undergo a high abrasion due to sands and granular waste that are sucked, resulting in rapid wear.
  • the document US Patent 20020138939 shows a road vehicle mounted on a chassis having a control station at the front and a receiving tank at the rear, and means for collecting waste by suction consisting of two rotating brushes, a turbine, a suction line terminated by a nozzle fixed at the front of the vehicle and actuated by a jack.
  • the mouth of the nozzle has a shutter controlled by a cable operated by the operator to enlarge the mouth of the nozzle.
  • the problem to be solved by the invention is to improve the sealing and the resistance of the suction nozzles used on the road vehicles.
  • the invention provides a suction device comprising a nozzle attached to the front axle of a vehicle and actuated by at least one jack and whose movement is limited by a guide rail, external stiffening elements may be provided.
  • the suction device according to the present invention is intended to be mounted on the frame (2) of a road vehicle (1).
  • the vehicle (1) has a cabin (3) inside which is the control station.
  • the frame (2) comprises a front part (2 ') and a rear part (2' '), the suction means are arranged under the front part (2') and a tank (4) for receiving the sucked waste is positioned. on the back (2 ").
  • the suction device is composed of at least one suction nozzle (5) which is fixed on the front axle (6) of the vehicle and connected at its upper end to a duct (7) intended to convey the aspired waste. .
  • the nozzle (5) is actuated by means of at least one jack arm (8) having two axes of rotation (8 'and 8 ") and whose movement is limited by a guide rail (9).
  • the nozzle can be mounted 200 mm with a virtually straight movement to press against the axle, while ensuring maximum ground clearance, the structure of the nozzle being fixed below the axle.
  • the cylinder (8) is fixed by one of its ends on the front axle (6) of the chassis (2) of the vehicle.
  • the operator In the use phase, the operator must from the cabin (3) control the upward and downward movements of the suction assembly formed by the nozzle (5) and the duct (7), when said nozzle (5 ) is in contact with the ground to allow the aspiration of the waste and particles.
  • the operator must, in the operating phase, actuate the duct (7) and the nozzle (5) to bring it down into the immediate vicinity of the ground so that the waste can be sucked up and then conveyed to the tank ( 4) through the conduit (7).
  • the nozzle (5) may be controlled by a non-return valve (not shown) provided to maintain it in the up position in case of pressure drop inside the cylinder (8).
  • the upward movement of the nozzle (5) is controlled by means of the available pressure of the booster pump (not shown) of the hydraulic circuit of the vehicle, or other sources of pressure, such as a pressure circuit of oil.
  • the suction nozzle (5) is made by polyurethane spraying. Thus, it is possible to separate the sealing and holding functions.
  • Plates around the nozzle (5) are placed around external structural elements forming a yoke that will provide the holding function to stiffen the device.
  • These external structural elements may consist of one or more folded sheet metal parts disposed around the periphery of the nozzle (5), to form the yoke.
  • the polyurethane will be directly projected into the yoke formed by the outer sheets and thus act as a lost mold.
  • the nozzle (5) is directed downwards to suck up the waste on the ground.
  • waste and particles are then conveyed by a conduit (7) extending the upper part of the nozzle (5) and joining the opposite tank (4) for collecting waste.
  • the nozzle (5) is mounted on rollers (14) which are arranged substantially in the extension of the axle (6) of the road vehicle.
  • the device being under a vehicle having an articulated direction, it is not necessary that the rollers (14) are movable, which limits the size of the assembly.
  • the front part of the nozzle (5) comprises a hatch (16) which is actuated by the obstacles encountered.
  • the hatch (16) opens, then closes once the obstacle past.
  • the hatch (16) is formed in one piece.
  • the rear portion of the nozzle may be connected to a water supply (not shown) for moistening the interior of the nozzle (5) to facilitate the collection and transfer of waste to the tank (4).
  • This modality makes it possible to avoid both water flows to the ground and a clogging of the nozzle (5).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'aspiration prévu pour être utilisé sur des véhicules de voirie, plus particulièrement des véhicules tels que par exemple des balayeuses urbaines.
  • Les véhicules de ce type se composent, pour l'essentiel, d'un châssis articulé ou non, comportant au moins deux essieux, associé à des moyens de nettoyage tels que des brosses ou des balais, des moyens d'aspiration, un réceptacle qui est en général une cuve, pour recevoir les résidus aspirés, et le cas échéant un réservoir d'eau de capacité suffisante, ainsi qu'un poste de commande qui est en général placé à l'intérieur d'une cabine.
  • Le châssis est composé d'une partie avant qui reçoit les moyens d'aspiration et d'une partie arrière qui reçoit la cuve ainsi que des éléments de motorisation. Les moyens d'aspiration associent une turbine d'aspiration et des éléments permettant d'assurer la collecte et le transfert des déchets aspirés jusqu'à la cuve.
  • De manière connue, les moyens d'aspiration sont constitués d'un ou plusieurs conduits qui sont reliés à une ou plusieurs buses d'aspiration.
  • Les déchets sont aspirés au sol grâce à une dépression qui est générée à l'intérieur de la cuve. Les conduits d'aspiration sont directement reliés par une de leurs extrémités à l'avant du châssis du véhicule, par l'intermédiaire d'une buse qui est disposée de manière à permettre la collecte des déchets sur l'avant ou sur les côtés, au moyen d'un système de brosses. Par leur extrémité opposée, les conduits d'aspiration rejoignent la cuve réceptrice en partie arrière du châssis du véhicule.
  • Ces modalités connues comportent un certain nombre d'inconvénients, qui viennent limiter ou obérer la fiabilité des opérations d'aspiration et des performances des buses.
  • En effet, les buses, qui doivent à la fois assurer l'étanchéité et le maintien des conduits d'aspiration, subissent diverses contraintes en raison des mouvements des différents éléments montés sur le châssis du véhicule,
  • Or, du fait des conditions dans lesquelles ils sont conduits à intervenir, les véhicules de voirie sont très dépendants de la configuration et de l'encombrement des voies. Ils peuvent ainsi être amenés à effectuer des virages fréquents et brusques ainsi que des mouvements de braquage comportant une forte amplitude, par exemple pour éviter un obstacle ou contourner un véhicule garé le long de la voie.
  • De ce fait, les buses d'aspiration subissent des chocs et des contraintes répétés, ce qui peut abréger leur durée d'utilisation.
  • Diverses solutions ont déjà été envisagées pour remédier à ces inconvénients.
  • Ainsi, on connaît des buses réalisées en métal et recouvertes à l'intérieur de polyuréthanne. Il existe également des buses intégralement réalisées en polyuréthanne coulé, ce qui nécessite un outillage et des moules particulièrement complexes et coûteux.
  • Le document CH 668 611 décrit un véhicule de voire dans lequel la buse est constituée d'une pièce métallique reliée à un conduit rigide par l'intermédiaire d'une pièce coudée. Le conduit est lui-même composé de plusieurs éléments rigides reliés entre eux par des pièces coudées.
  • Cette solution n'est pas pleinement satisfaisante, dans la mesure où la buse ne remplit pas ici une double fonction d'étanchéité et de rigidification de la partie inférieure du conduit. Les points de liaison entre les éléments tubulaires rigides et les parties coudées constituent des zones d'affaiblissement, avec des pertes possibles d'étanchéité.
  • De surcroît, les parties coudées subissent une forte abrasion à raison des sables et déchets granuleux qui sont aspirés, d'où une usure rapide.
  • Le document US-A-20020138939 montre un véhicule de voirie monté sur un châssis comportant à l'avant un poste de commande et à l'arrière une cuve réceptrice, et des moyens de collectes des déchets par aspiration composés de deux brosses rotatives, d'une turbine, d'un conduit d'aspiration terminé par une buse fixée en partie avant du véhicule et actionnée par un vérin. L'embouchure de la buse comporte un volet commandé par un câble actionné par l'opérateur pour agrandir l'embouchure de la buse.
  • Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'améliorer l'étanchéité et la résistance des buses d'aspiration utilisées sur les véhicules de voirie.
  • L'invention propose un dispositif d'aspiration comportant une buse fixée sur l'essieu avant d'un véhicule et actionnée par au moins un vérin et dont le déplacement est limité par un rail de guidage, des éléments de rigidification extérieurs pouvant être prévus.
  • L'invention sera mieux comprise au travers de la description donnée ci-après d'un mode de réalisation non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en élévation d'un véhicule de voirie,
    • la figure 2 est une vue latérale en coupe de l'essieu avant d'un véhicule montrant la buse d'aspiration en position basse, avec des éléments de rigidification extérieurs,
    • la figure 3 montre la buse d'aspiration de la figure 2 en position haute,
    • la figure 4 montre en coupe la buse d'aspiration en position basse, sans éléments de rigidification extérieurs, et
    • la figure 5 montre la buse d'aspiration de la figure 4 en position haute.
  • En référence aux figures annexées, et plus particulièrement la figure 1, le dispositif d'aspiration selon la présente invention est prévu pour être monté sur le châssis (2) d'un véhicule de voirie (1). Dans l'exemple représenté, le véhicule (1) est doté d'une cabine (3) à l'intérieur de laquelle se trouve le poste de commande.
  • Le châssis (2) comporte une partie avant (2') et une partie arrière (2"). Les moyens d'aspiration sont disposés sous la partie avant (2'). Une cuve (4) de réception des déchets aspirés est positionnée sur la partie arrière (2").
  • Le dispositif d'aspiration est composé d'au moins une buse d'aspiration (5) qui est fixée sur l'essieu avant (6) du véhicule et reliée par son extrémité supérieure à un conduit (7) prévu pour convoyer les déchets aspirés.
  • La buse (5) est actionnée au moyen d'au moins un bras de vérin (8) comportant deux axes de rotation (8' et 8") et dont le déplacement est limité par un rail de guidage (9).
  • Grâce à cette modalité, la buse peut être montée de 200 mm avec un mouvement quasiment rectiligne pour se plaquer contre l'essieu, tout en garantissant une garde au sol maximum, la structure de la buse étant fixée sous l'essieu.
  • Le vérin (8) est fixé par une de ses extrémités sur l'essieu avant (6) du châssis (2) du véhicule. Le véhicule comportant des suspensions à assiette variable, on est ainsi assuré que la buse (5) reste toujours en contact avec l'essieu (6).
  • En phase d'utilisation, l'opérateur doit depuis la cabine (3) contrôler les mouvements de montée et de descente de l'ensemble d'aspiration formé par la buse (5) et le conduit (7), lorsque ladite buse (5) est en contact avec le sol pour permettre l'aspiration des déchets et particules.
  • Plus précisément, l'opérateur doit en phase de fonctionnement actionner le conduit (7) et la buse (5) pour amener celle-ci en position basse, à proximité immédiate du sol afin que les déchets puissent être aspirés puis acheminés vers la cuve (4) au travers du conduit (7).
  • Par contre, lorsque le dispositif n'est pas en cycle d'utilisation, l'opérateur remontera la buse (5), à la fois pour éviter une usure prématurée et prévenir tout risque de choc ou d'accrochage.
  • La buse (5) pourra être contrôlée par un clapet anti-retour (non représenté) prévu pour la maintenir en position haute en cas de chute de pression à l'intérieur du vérin (8).
  • Le mouvement de remontée de la buse (5) est contrôlée au moyen de la pression disponible de la pompe de gavage (non représentée) du circuit hydraulique du véhicule, ou d'autres sources de pression, comme par exemple un circuit de pression d'huile.
  • En effet le véhicule ayant un avancement hydrostatique, une pression constante de 26 bars est disponible.
  • En position de repos, la pression sur la tige du vérin (8) est toujours maintenue, et donc la buse (5) est toujours poussée vers le haut. En cas d'arrêt du moteur thermique, et donc de chute de la pression de gavage, le clapet anti-retour permettra que la buse (5) reste en position haute.
  • La buse d'aspiration (5) est réalisée par projection de polyuréthanne. Ainsi, on peut dissocier les fonctions d'étanchéité et de maintien.
  • On plaque autour de la buse (5) des éléments de structure extérieurs formant un carcan qui assurera la fonction de maintien pour rigidifier le dispositif. Ces éléments de structure extérieurs pourront consister en une ou plusieurs pièces en tôle pliées disposées sur le pourtour de la buse (5), pour former le carcan. Dans ce cas, le polyuréthanne sera directement projeté dans le carcan formé par les tôles extérieures et fera ainsi fonction de moule perdu.
  • Dans le mode normal d'utilisation, la buse (5) est dirigée vers le bas pour aspirer les déchets au sol.
  • Les déchets et particules sont ensuite convoyés par un conduit (7) prolongeant la partie supérieure de la buse (5) et rejoignant à l'opposé la cuve (4) de collecte des déchets.
  • La buse (5) est montée sur des roulettes (14) qui sont disposées sensiblement dans le prolongement de l'essieu (6) du véhicule de voirie.
  • Le dispositif se trouvant sous un véhicule comportant une direction articulée, il n'est pas nécessaire que les roulettes (14) soient mobiles, ce qui permet de limiter les dimensions de l'ensemble.
  • La partie avant de la buse (5) comporte une trappe (16) qui est actionnée par les obstacles rencontrés.
  • Ainsi, lorsque la buse (5) rencontre un obstacle sur le sol, la trappe (16) s'ouvre, puis se refermera dès l'obstacle passé. La trappe (16) est formée d'une seule pièce.
  • La partie arrière de la buse peut être reliée à une alimentation en eau (non représentée) destinée à humidifier l'intérieur de la buse (5) pour faciliter la collecte et le transfert des déchets jusqu'à la cuve (4).
  • Cette modalité permet d'éviter à la fois des écoulements d'eau vers le sol et un colmatage à terme de la buse (5).
  • En effet, en humidifiant les déchets à l'intérieur de la buse (5), et non pas dans le conduit (7) on assure un rinçage permanent de la buse (5) et on évite donc des risques de colmatage.
  • De plus, en plaçant l'alimentation en eau en arrière de la buse, on évitera toute projection d'eau vers le sol, puisque la plaque recevant le clapet est verticale.

Claims (10)

  1. Dispositif d'aspiration pour véhicules de voirie, comportant un châssis (2) avec une partie avant (2') recevant une cabine (3) et une partie arrière (2") recevant une cuve (4) de réception des déchets aspirés et des moyens d'aspiration constitués d'une turbine d'aspiration, d'un conduit d'aspiration (7) et d'une buse (5),
    caractérisé en ce que
    la buse (5) est fixée sur l'essieu avant (6) du véhicule de telle manière que la structure de la buse (5) est fixée sous l'essieu avant (6) du véhicule, la buse étant actionnée par au moins un bras de vérin (8) comportant deux axes de rotation (8' et 8") et dont le déplacement est limité par un rail de guidage (9), la buse (5) comportant sur sa partie avant une trappe (16) formée d'une seule pièce qui est actionnée par les obstacles rencontrés et la buse (5) étant contrôlée par un clapet anti-retour la maintenant en position haute en cas de chute de pression à l'intérieur du vérin (8).
  2. Dispositif d'aspiration suivant la revendication 1, caractérisé en ce le vérin (8) est fixé par une de ses extrémités sur l'essieu avant (6) du véhicule.
  3. Dispositif d'aspiration suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la buse (5) réalise le mouvement de remontée par la pression disponible de la pompe de gavage de l'avancement hydrostatique du véhicule.
  4. Dispositif d'aspiration suivant la revendication 3" caractérisé en ce en ce que la pression de gavage du circuit d'avancement est constante à 26 bars.
  5. Dispositif d'aspiration suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la buse (5) est montée sur des roulettes (14) qui sont disposées sensiblement dans le prolongement de l'essieu (6) du véhicule.
  6. Dispositif d'aspiration suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la buse (5) comporte sur sa partie avant une trappe (16) qui est actionnée par les obstacles rencontrés.
  7. Dispositif d'aspiration suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la trappe (16) est formée d'une seule pièce.
  8. Dispositif d'aspiration suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la buse (5) est contrôlée par un clapet anti-retour prévu pour la maintenir en position haute en cas de chute de pression à l'intérieur du vérin (8).
  9. Dispositif d'aspiration suivant l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que la buse (5) est entourée d'éléments rigidifiants extérieurs formant un carcan.
  10. Dispositif d'aspiration suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les éléments rigidifiants extérieurs consistent en au moins une pièce en tôle pliée disposée sur le pourtour de la buse (5) pour former le carcan.
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