FR2677051A1 - Method and machine for snow clearance of a traffic lane - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un procédé et une machine de déneigement d'une voie de circulation et, plus particulièrement, à un tel procédé et à une telle machine dans lesquels on utilise une saumure pulvérisée pour faire fondre la neige. The present invention relates to a method and a machine for removing snow from a traffic lane and, more particularly, to such a method and to such a machine in which a sprayed brine is used to melt the snow.
Pour déneiger une voie de circulation telle qu'un trottoir, une rue, une route ou une autoroute, on procède encore couramment par épandage de cristaux de chlorure de sodium causant la fusion de l'eau congelée. Un tel "salage" est difficile à distribuer uniformément et à doser correctement, du fait de la nature granulaire des cristaux utilisés. To clear snow from a traffic lane such as a sidewalk, a street, a road or a highway, it is still common to spread sodium chloride crystals causing the frozen water to melt. Such "salting" is difficult to distribute evenly and to dose correctly, due to the granular nature of the crystals used.
Comme décrit dans les brevets français No. 2 323 820 et 2 339 020 par exemple, on surmonte ces difficultés en arrosant les voies de circulation avec du chlorure de sodium ou, de préférence, de calcium, en saumure. La saumure peut être éventuellement chargée de fines particules comme indiqué dans le brevet français No. 2 516 956. As described in French patents No. 2 323 820 and 2 339 020 for example, these difficulties are overcome by spraying the circulation paths with sodium chloride or, preferably, calcium, in brine. The brine can optionally be loaded with fine particles as indicated in French Patent No. 2,516,956.
Un tel arrosage est plus facile à contrôler qu'un épandage de cristaux, mais du fait de sa nature liquide, la saumure a tendance à s'écouler avec la neige fondue vers les bas-côtés de la voie de circulation avant d'avoir pu éliminer complètement la couche de neige. Une telle situation n'est satisfaisante ni du point de vue économique ni du point de vue écologique. En effet, le déneigement complet de la voie exige alors des déversements exagérés de saumure qui peuvent en outre affecter défavorablement la fertilité des sols adjacents aux voies traitées. Such watering is easier to control than spreading crystals, but due to its liquid nature, the brine tends to flow with the melted snow to the side of the taxiway before it can completely remove the layer of snow. Such a situation is neither satisfactory from an economic nor from an ecological point of view. Indeed, the complete snow removal of the track then requires exaggerated discharges of brine which can moreover adversely affect the fertility of the soils adjacent to the treated tracks.
La présente invention a donc pour but de fournir un procédé de déneigement qui assure une utilisation optimale de la saumure employée, en même temps qu'un déneigement complet ou, du moins, amélioré, de la voie de circulation traitée. The present invention therefore aims to provide a snow removal process which ensures optimal use of the brine used, at the same time as a complete or, at least, improved snow removal, of the treated traffic lane.
On atteint ces buts de 1 invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de déneigement d'une voie de circulation suivant lequel on forme un nuage de neige à partir de celle qui est répandue sur la voie et on diffuse un brouillard d'une solution saline dans le nuage ainsi formé, de manière à mouiller les flocons du nuage avec ladite solution pour en provoquer la fusion. These objects of the invention are achieved, as well as others which will appear on reading the description which follows, with a method of snow removal from a traffic lane in which a cloud of snow is formed from that which is spread over the track and a mist of saline solution is diffused into the cloud thus formed, so as to wet the flakes of the cloud with said solution to cause its fusion.
Suivant un mode de mise en oeuvre préféré du procédé de déneigement selon l'invention, on forme le nuage de neige par brossage de la voie de circulation avec deux brosses cylindriques tournant en sens contraires de manière à ramasser la neige répandue sur la voie et à la projeter vers le haut entre les brosses sous la forme d'un nuage, dans un espace où le brouillard salin est diffusé. According to a preferred embodiment of the snow removal method according to the invention, the snow cloud is formed by brushing the traffic lane with two cylindrical brushes rotating in opposite directions so as to collect the snow spread on the lane and to project it upwards between the brushes in the form of a cloud, in a space where the salt spray is diffused.
En décompactant ainsi la neige répandue sur la voie de circulation et en diffusant un brouillard salin dans le nuage de neige ainsi reconstitué, on assure un mouillage amélioré de tous les flocons du nuage et donc une fusion plus complète de la neige qui recouvre la voie de circulation. By uncompacting the snow spread on the taxiway and by diffusing a salt spray in the snow cloud thus reconstituted, one ensures an improved wetting of all the flakes of the cloud and therefore a more complete fusion of the snow which covers the way of circulation.
Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention fournit une machine comprenant des moyens moteurs pour se déplacer sur une voie de circulation et des moyens pour pulvériser un brouillard salin au voisinage de cette voie. For the implementation of this method, the invention provides a machine comprising motor means for moving on a traffic lane and means for spraying a salt spray in the vicinity of this lane.
Suivant l'invention, la machine comprend au moins une brosse cylindrique montée rotative autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la direction d'avancement de la machine, à proximité de la voie de circulation, et des moyens pour entraîner cette brosse en rotation de manière qu'elle forme un nuage de flocons à partir de la neige répandue sur la voie, dans un espace où un brouillard salin est diffusé par les moyens de pulvérisation.According to the invention, the machine comprises at least one cylindrical brush rotatably mounted around an axis substantially perpendicular to the direction of advance of the machine, near the circulation path, and means for driving this brush in rotation of so that it forms a cloud of flakes from the snow spread on the track, in a space where a salt spray is diffused by the spraying means.
Suivant un mode de réalisation particulier de la machine selon l'invention, celle-ci comprend deux brosses cylindriques parallèles tournant en sens contraires à proximité de la voie de circulation. De préférence, chaque brosse comprend un noyau cylindrique présentant des parties dénudées entre des parties garnies de poil. On évite ainsi un encrassement de la brosse par la neige à ramasser sur la voie de circulation, et donc une perte d'efficacité de la brosse. According to a particular embodiment of the machine according to the invention, it comprises two parallel cylindrical brushes rotating in opposite directions near the taxiway. Preferably, each brush comprises a cylindrical core having exposed parts between parts furnished with bristle. This prevents fouling of the brush by the snow to be picked up on the traffic lane, and therefore a loss of efficiency of the brush.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel
- la figure 1 représente une vue en élévation latérale de la machine suivant l'invention, et
- la figure 2 représente une variante d'une partie remorquée de la machine de la figure 1.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows and on examining the appended drawing in which
FIG. 1 represents a side elevation view of the machine according to the invention, and
- Figure 2 shows a variant of a towed part of the machine of Figure 1.
On se réfère à la figure 1 du dessin annexé où la machine représentée comprend un camion 1 portant une citerne 2 contenant une saumure d'une composition quelconque connue, appropriée à la fusion de la neige. Une pompe (non représentée) permet d'envoyer la saumure dans des conduits 3,3' d'alimentation de rampes de buses de pulvérisation 4,4' respectivement, orientés par exemple perpendiculairement à l'axe longitudinal du camion 1. La rampe 4 est disposée à l'arrière du camion 1 et la rampe 4' est disposée à l'avant, à proximité d'une lame 5 qui sert, optionnellement, à refouler sur le bas côté de la voie une partie prédéterminée de la couche de neige, pour ne laisser sur la voie que l'épaisseur de neige propre à être traitée complètement par le procédé suivant l'invention.La rampe 4' sert à mouiller avec de la saumure la neige ainsi refoulée sur le bas-côté, pour en provoquer la fusion. Referring to Figure 1 of the accompanying drawing where the machine shown comprises a truck 1 carrying a tank 2 containing a brine of any known composition, suitable for melting snow. A pump (not shown) makes it possible to send the brine into pipes 3.3 ′ for supplying sprayer nozzle booms 4.4 ′ respectively, oriented for example perpendicular to the longitudinal axis of the truck 1. The boom 4 is arranged at the rear of the truck 1 and the ramp 4 'is arranged at the front, near a blade 5 which is used, optionally, to push back on the side of the track a predetermined part of the layer of snow , to leave on the track only the thickness of snow suitable for being treated completely by the process according to the invention. The ramp 4 'is used to wet with brine the snow thus turned on the side, to cause it fusion.
Le camion 1 est raccordé par un accouplement 6 à une partie remorquée 7 de la machine suivant l'invention. Cette partie comprend un châssis 8 monté sur des roues 9, châssis qui, suivant une caractéristique essentielle de la présente invention, porte une paire de brosses 10,11 cylindriques, parallèles et adjacentes, d'axes sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal du châssis 8. Les brosses sont montées de manière à pouvoir tourner à proximité d'une voie de circulation recouverte d'une couche de neige en exerçant une action de brossage sur la voie, au moins en ce qui concerne la brosse 10 qui doit être écartée de la surface de la voie d'une distance lui permettant d'attaquer la couche de neige. The truck 1 is connected by a coupling 6 to a towed part 7 of the machine according to the invention. This part comprises a chassis 8 mounted on wheels 9, a chassis which, according to an essential characteristic of the present invention, carries a pair of cylindrical brushes 10, 11, parallel and adjacent, with axes substantially perpendicular to the longitudinal axis of the chassis. 8. The brushes are mounted so as to be able to rotate near a traffic lane covered with a layer of snow by exerting a brushing action on the lane, at least as regards the brush 10 which must be kept away from the surface of the track from a distance allowing it to attack the layer of snow.
Un moteur 12 assure l'entraînement des deux brosses par l'intermédiaire de pignons tangents 13,14 associés à des chaînes 13',14' respectivement qui entraînent les brosses 10,11 en sens contraires, repérés par les flèches F,F' respectivement. Un moyen pour sculpter la neige, tel qu'un peigne 16, pend de l'arrière de la partie remorquée en reposant sur la voie de circulation 17, pour un but que l'on expliquera plus loin. A motor 12 drives the two brushes by means of tangent sprockets 13,14 associated with chains 13 ', 14' respectively which drive the brushes 10,11 in opposite directions, identified by the arrows F, F 'respectively . A means for sculpting snow, such as a comb 16, hangs from the rear of the towed part resting on the taxiway 17, for a purpose which will be explained later.
On explique maintenant le procédé de déneigement suivant l'invention en décrivant un fonctionnement de la machine de la figure 1. Celle-ci avance sur une voie de circulation 17 recouverte d'une couche de neige 18. De manière optionnelle, la lame 5 chasse sur le bas côté de la voie une partie de la couche de neige pour ne laisser sur la route qu'une couche d'épaisseur réduite 20 susceptible d'être traitée complètement par la machine. Cette couche 20 est tout d'abord attaquée par la brosse 10 située en avant de la brosse 11, la brosse 10 tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, du point de vue de la figure, tandis que la brosse 11 située en aval tourne en sens contraire. La vitesse tangentielle des brosses est grande par rapport à la vitesse d'avancement de la machine. L'attaque mécanique de la couche de neige par la brosse 11 et la centrifugation qui lui est appliquée par celle-ci a pour effet de décompacter et de pulvériser la couche de neige, quand bien même celleci aurait subi un début de tassement. La brosse 10 lance la neige ainsi divisée vers la brosse 11 qui, tournant dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre, "remonte" les flocons formés par la division de la couche de neige, entre les deux brosses, en formant un nuage de flocons au-dessus de l'espace qui sépare les brosses. La rampe de pulvérisation 4 est disposée au-dessus de cet espace de manière à y diffuser un brouillard salin qui vient enrober complètement les flocons formés en accroissant ainsi au maximum la surface de contact de la saumure avec chaque flocon, ce qui est extrêmement favorable à une fonte complète et rapide du flocon.Il s'agit là d'un avantage essentiel de la machine selon la présente invention, par rapport aux machines d'arrosage de la technique antérieure qui ne peuvent mouiller complètement et instantanément avec la saumure tous les cristaux constituant la couche, du fait que cette saumure est répandue sur une couche de neige non divisée. The snow removal process according to the invention will now be explained by describing an operation of the machine of FIG. 1. It advances on a taxiway 17 covered with a layer of snow 18. Optionally, the blade 5 drives out on the side of the track part of the layer of snow to leave on the road only a layer of reduced thickness 20 capable of being treated completely by the machine. This layer 20 is first of all attacked by the brush 10 located in front of the brush 11, the brush 10 rotating clockwise, from the point of view of the figure, while the brush 11 located in downstream turns in the opposite direction. The tangential speed of the brushes is high compared to the speed of advance of the machine. The mechanical attack of the layer of snow by the brush 11 and the centrifugation which is applied to it by the latter has the effect of decompacting and pulverizing the layer of snow, even if it would have undergone a beginning of compaction. The brush 10 launches the snow thus divided towards the brush 11 which, turning anticlockwise, "moves up" the flakes formed by the division of the layer of snow, between the two brushes, forming a cloud of flakes above the space between the brushes. The sprayer boom 4 is arranged above this space so as to diffuse therein a salt spray which completely coats the flakes formed thereby increasing as much as possible the contact surface of the brine with each flake, which is extremely favorable for a complete and rapid melting of the flake. This is an essential advantage of the machine according to the present invention, compared to the watering machines of the prior art which cannot wet completely and instantly with the brine all the crystals. constituting the layer, because this brine is spread over an undivided layer of snow.
Les flocons non fondus dans ce processus retombent sur la voie en arrière de la brosse il. Du fait de leur forte imprégnation en saumure ils ne tardent pas à fondre. De manière optionnelle, le peigne 16 strie la couche de neige imprégnée ainsi formée pour en accroître la surface et donc la vitesse de fusion. The unmelted flakes in this process fall back onto the track behind the brush there. Because of their strong impregnation in brine they quickly melt. Optionally, the comb 16 streaks the layer of impregnated snow thus formed to increase the surface area and therefore the melting speed.
On notera que les deux brosses 10,11 peuvent être montées à des hauteurs différentes, la brosse 10 attaquant par exemple la couche de neige sur une certaine épaisseur et la brosse 11 agissant sur ce qui reste sur la voie. A l'égard de ce reste, la brosse li joue alors un rôle équivalent à celui de la brosse 10, tel que décrit cidessus, c'est-à-dire qu'elle centrifuge, décompacte et divise la neige attaquée en la projetant sur la brosse 10 qui la relève dans l'espace situé entre les brosses. It will be noted that the two brushes 10, 11 can be mounted at different heights, the brush 10 attacking for example the layer of snow over a certain thickness and the brush 11 acting on what remains on the track. With regard to this residue, the brush li then plays a role equivalent to that of the brush 10, as described above, that is to say that it centrifuges, decompacts and divides the snow attacked by projecting it onto the brush 10 which raises it in the space between the brushes.
Divers moyens accessoires peuvent être incorporés à la partie remorquée de la machine, ces moyens apparaissant plus clairement sur la variante de cette partie qui est représentée à la figure 2 où des références numériques identiques à celles utilisées sur la figure 1 repèrent des organes identiques ou similaires. Various accessory means can be incorporated in the towed part of the machine, these means appearing more clearly on the variant of this part which is represented in FIG. 2 where identical reference numbers to those used in FIG. 1 identify identical or similar members .
Ainsi des moyens de réglage des vitesses de rotation des brosses, en fonction de l'épaisseur de la couche de neige ou de son degré de tassement par exemple, peuvent être associés au moteur 12. Ces moyens peuvent en outre être asservis à la vitesse de déplacement de la machine. On a pu constater, sur un prototype d'essai, que des brosses de 0,30 m de diamètre, écartées de 0,40 m et tournant en sens contraires à 1100 tr/mn permettent de dégager complètement la voie de circulation quand la machine avance à une vitesse de l'ordre de quelques dizaines de km/h. Thus means for adjusting the speeds of rotation of the brushes, as a function of the thickness of the layer of snow or of its degree of compaction for example, can be associated with the motor 12. These means can also be controlled by the speed of moving the machine. We have seen, on a test prototype, that brushes 0.30 m in diameter, spaced 0.40 m and rotating in opposite directions at 1100 rpm allow to completely clear the traffic lane when the machine advances at a speed of the order of a few tens of km / h.
Des essais ont montré en outre que des brosses "pleines" du type représenté à la figure 1 pouvaient s'encrasser plus ou moins rapidement avec de la neige, avec pour conséquence une diminution de leur efficacité dans leur rôle de décompactage de la couche de neige et de formation d'un nuage de flocons tiré de cette couche. On a surmonté cet inconvénient en dénudant partiellement les brosses, comme représenté en 10' et 11' à la figure 2. Les brosses 10' et 11' (cette dernière étant cachée par la roue 9 sur la figure 2) prennent alors la forme d'un noyau cylindrique partiellement garni de poils de manière à ménager entre deux touffes de poils des espaces dans lesquels les poils des touffes peuvent fléchir en se déchargeant de neige intersticielle, lors de leur rotation à grande vitesse. Ces espaces servent aussi à enlever de la neige de la route à la manière d'une roue à aubes.Suivant un mode de réalisation de l'invention, les touffes de poils garnissent des parties allongées 20 de la surface du noyau, séparées par des parties allongées dénudées 20', distribuées régulièrement sur la périphérie du noyau. Tests have also shown that "solid" brushes of the type shown in FIG. 1 can clog up more or less quickly with snow, with the consequence of a reduction in their effectiveness in their role of decompacting the layer of snow. and forming a cloud of flakes from this layer. We have overcome this drawback by partially stripping the brushes, as shown in 10 'and 11' in Figure 2. The brushes 10 'and 11' (the latter being hidden by the wheel 9 in Figure 2) then take the form of 'A cylindrical core partially lined with bristles so as to provide between two tufts of bristles spaces in which the tufts of the tufts can bend while discharging interstitial snow, during their rotation at high speed. These spaces also serve to remove snow from the road in the manner of a paddle wheel. According to an embodiment of the invention, the tufts of bristles fill elongated portions 20 of the surface of the core, separated by elongated stripped portions 20 ′, distributed regularly over the periphery of the core.
Pour adapter la machine au traitement de diverses qualités et/ou épaisseurs de neige, il est utile de disposer de moyens permettant de régler la hauteur des brosses et leur écartement. Les hauteurs des deux brosses peuvent être différentes, la brosse 10' étant par exemple plus haute que la brosse 11' qui affleure à la surface de la voie pour dégager complètement celle-ci de neige. Des moyens manuels de réglage en hauteur 21,22 du châssis 8 au-dessus des roues de support 9,9' respectivement du châssis 8 sont prévus à cet effet. To adapt the machine to the treatment of various qualities and / or thicknesses of snow, it is useful to have means enabling the height of the brushes and their spacing to be adjusted. The heights of the two brushes can be different, the brush 10 ′ being for example higher than the brush 11 ′ which is flush with the surface of the track to completely release it from snow. Manual height adjustment means 21, 22 of the chassis 8 above the support wheels 9, 9 'respectively of the chassis 8 are provided for this purpose.
De même, la largeur de l'espace séparant les brosses peut être modifiée par déplacement d'un support 23 de la brosse 10', par exemple, sur le châssis 8. On pourra par exemple accroître cet espace quand le débit de neige à pulvériser s'accroît. Un galet 15 sert à tendre convenablement la chaîne 13' en fonction de la position choisie pour la brosse 10'. Likewise, the width of the space separating the brushes can be modified by displacement of a support 23 of the brush 10 ′, for example, on the frame 8. For example, this space could be increased when the flow of snow to be sprayed is growing. A roller 15 is used to tension the chain 13 'appropriately as a function of the position chosen for the brush 10'.
Le nuage de flocons formé par la machine prenant généralement la forme représentée à la figure 2, il peut être avantageux de multiplier les rampes de pulvérisation de la saumure dans ce nuage pour couvrir au mieux l'espace occupé par celui-ci. C'est ainsi que, conformément à la disposition représentée sur la figure 2, la rampe de pulvérisation 4 peut être associée à une deuxième rampe de pulvérisation 41 située plus en arrière et même à une troisième rampe de pulvérisation 42 orientée vers le haut pour couvrir la partie du nuage qui s'élève au-dessus de la rampe 4. The cloud of flakes formed by the machine generally taking the form shown in Figure 2, it may be advantageous to multiply the spray bars of brine in this cloud to best cover the space occupied by it. Thus, in accordance with the arrangement shown in Figure 2, the sprayer boom 4 can be associated with a second sprayer boom 41 located further back and even with a third sprayer boom 42 oriented upwards to cover the part of the cloud that rises above the ramp 4.
Pour sculpter la neige qui reste sur la voie ou qui retombe sur celle-ci en arrière de la brosse 10' et accroître ainsi sa surface de fonte, on peut utiliser, comme représenté à la figure 2, un tambour cranté 24 en lieu et place du peigne 16 de la machine de la figure 1. To sculpt the snow which remains on the track or which falls on it behind the brush 10 'and thus increase its melting surface, it is possible to use, as shown in FIG. 2, a notched drum 24 instead of the comb 16 of the machine of FIG. 1.
Les moyens de brossage et de pulvérisation incorporés à la machine décrite ci-dessus sont susceptibles d'applications autres que le déneigement, ce qui donne à cette machine une grande polyvalence. Ainsi, sur une route verglacée ou porteuse d'une neige très tassée non susceptible de décompactage par brossage, on peut répandre classiquement une saumure à l'aide des moyens de pulvérisation, sans faire tourner les brosses ou même en ôtant celles-ci. The brushing and spraying means incorporated in the machine described above are capable of applications other than snow removal, which gives this machine great versatility. Thus, on an icy road or carrying heavily packed snow not susceptible to decompaction by brushing, it is possible to conventionally spread a brine using spraying means, without rotating the brushes or even by removing them.
Les brosses pourraient par contre être utilisées au seul nettoyage d'une voie poussiéreuse ou encombrée de détritus par exemple, moyennant l'installation d'un carter de récupération adéquat monté sur ces brosses. Ce brossage pourrait être accompagné par un lavage de la voie par pulvérisation d'eau à l'aide d'une rampe telle que la rampe 41 (figure 2). The brushes could on the other hand be used for the sole cleaning of a dusty path or cluttered with trash for example, by means of the installation of a suitable recovery casing mounted on these brushes. This brushing could be accompanied by washing the track by spraying water using a ramp such as ramp 41 (Figure 2).
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Ainsi l'invention n'est pas limitée à une machine utilisant deux brosses contrarotatives et s'étend à une machine comprenant une seule brosse associée à des moyens de déflection permettant de remonter la neige décompactée par la brosse. L'invention s'étend également à une machine de déneigement équipée de moyens équivalents à des brosses tels que, par exemple, des tambours munis de lames en élastomères ou autres matériaux souples. De tels tambours pourraient d'ailleurs être interchangeables avec les brosses décrites afin d'adapter la machine à diverses qualités et/ou épaisseurs de neige à enlever. L'invention s'étend encore à une machine automotrice incorporant sur le même châssis tous les moyens répartis sur le châssis du camion et sur la partie remorquée dans la machine représentée à la figure 1. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example. Thus, the invention is not limited to a machine using two counter-rotating brushes and extends to a machine comprising a single brush associated with deflection means making it possible to lift the snow decompacted by the brush. The invention also extends to a snow-clearing machine equipped with means equivalent to brushes such as, for example, drums provided with blades of elastomers or other flexible materials. Such drums could also be interchangeable with the brushes described in order to adapt the machine to various qualities and / or thicknesses of snow to be removed. The invention further extends to a self-propelled machine incorporating on the same chassis all the means distributed over the chassis of the truck and on the part towed in the machine shown in FIG. 1.
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