FR3101648A1 - Ditch cleaner device with special technology for capturing and lifting all types and constituents of soil and sludge, adaptable to a tractor with a maximum power of 100hp for use on narrow and winding roads. - Google Patents

Abstract

Dispositif de curage de fossé et de convoyage d’agrégats boueux issus des fossés, placé sur un véhicule embarquent une benne, caractérisé par :- un boitier séparateur recevant des agrégats, et opérant une séparation physique des eaux, des boues et des roches, ce boitier étant doté d’un collecteur (a) qui ramasse tous les agrégats et les diffuse ensuite en trois directions : la première dans un compartiment dédié à recevoir les roches (b) (dit compartiment rocheux), un second à niveau inférieur dans un autre compartiment dédié à la terre (c) (dit compartiment boueux), un autre enfin à niveau plus inférieur encore destiné à recevoir les eaux (d) (dit compartiment eau), et entre chaque compartiment des grilles (e) de passage calibrées spécifiquement au passage des boues (e’) et des eaux (e’’),- un tuyau souple (f) doté en son sein d’une vis d’Archimède pour acheminer la boue contenue dans le compartiment rocheux (b) vers la benne embarquée par le véhicule,- un autre tuyau souple (g) pour acheminer l’eau contenue dans le compartiment eau (d) vers une cuve embarquée par le véhicule.Device for ditch cleaning and conveying muddy aggregates from ditches, placed on a vehicle loaded with a skip, characterized by: - a separator box receiving aggregates, and operating a physical separation of water, sludge and rocks, this box being equipped with a collector (a) which collects all the aggregates and then diffuses them in three directions: the first in a compartment dedicated to receiving the rocks (b) (called rocky compartment), a second at a lower level in another compartment dedicated to the earth (c) (called muddy compartment), another finally at a lower level still intended to receive water (d) (called water compartment), and between each compartment there are passage grids (e) specifically calibrated to the passage of sludge (e ') and water (e' '), - a flexible pipe (f) fitted within it with an Archimedean screw to convey the mud contained in the rocky compartment (b) to the on-board skip by the vehicle, - another flexible hose (g) for route the water contained in the water compartment (d) to a tank on board the vehicle.

Description

Dispositif de cureuse de fossé doté d’une technologie particulière de captation et de relevage de toutes les natures et constituants de terre et de boues, adaptable sur un tracteur de puissance maximum de 100ch aux fins d’être utilisé pour des routes étroites et sinueuses.Ditch cleaning device equipped with a special technology for capturing and lifting all types and constituents of earth and sludge, adaptable to a tractor with a maximum power of 100hp for the purpose of being used for narrow and winding roads.

Les procédés de curage de fossé nécessitent l’évacuation de la terre extraite pour que celle-ci ne se redépose pas à l’endroit du curage. Cette évacuation se fait, soit par projection au loin de la terre qui est retirée de la tranchée, soit par ramassage de la terre en sortie de cureuse pour être enlevée dans une remorque :
- La limite du procédé qui consiste à projeter en force la terre au loin, est que la projection se fait du côté opposé à la route afin de ne pas détériorer la chaussée pour des raison de sécurité ; de ce fait les abords des propriétés environnantes se trouvent détériorées par le dépôt d’agglomérat qui est ainsi réalisé,
- La limite du procédé d’évacuation de la terre dans une benne tractée par le véhicule, est qu’il mobilise des moyens importants pour réaliser l’opération :
= Soit dans un cas il faut une pelleteuse qui sort la terre. L’utilisation de ce type d’engin pose un problème lorsqu’il faut enlever de la boue très liquide en raison du godet qui n’est pas adapté pour cette tâche. De plus la pelleteuse crée un « poinçonnage », c’est à dire qu’elle produit des enlèvements irréguliers de terre, ce qui provoque des retenues d’eau préjudiciables à l’écoulement des eaux,
= Soit encore les dispositifs combinés sont de très grandes dimensions avec des tracteurs dont la puissance est de 170 chevaux minimums et ne peuvent pas être utilisables sur des petites routes. En effet, les engins utilisés pour l’évacuation de terre sont prévus pour des routes à grande circulation. Les dispositifs de curage adaptés à ce type d’utilisation utilisent des puissances importantes et projettent la terre enlevée avec force sur un convoyeur. Dans le cas des petites routes, ou bien encore pour les routes sinueuses, la circulation d’engin encombrant empêche le travail précis.The ditch cleaning processes require the evacuation of the earth extracted so that it does not redeposit at the place of cleaning. This evacuation is done either by throwing away the earth which is removed from the trench, or by collecting the earth at the exit of the ditch cleaner to be removed in a trailer:
- The limit of the process, which consists of forcibly throwing the earth away, is that the throwing is done on the side opposite the road so as not to damage the roadway for safety reasons; as a result, the surroundings of the surrounding properties are damaged by the deposit of agglomerate which is thus produced,
- The limit of the process for evacuating the earth in a dumpster towed by the vehicle is that it mobilizes significant resources to carry out the operation:
= Either in one case you need a digger that takes out the earth. The use of this type of machine poses a problem when it is necessary to remove very liquid mud because of the bucket which is not adapted for this task. In addition, the excavator creates a "punching", i.e. it produces irregular removal of soil, which causes water retention that is detrimental to the flow of water,
= Either the combined devices are very large with tractors whose power is at least 170 horsepower and cannot be used on small roads. Indeed, the machines used for the evacuation of earth are designed for high traffic roads. The cleaning devices adapted to this type of use use high power and project the soil removed with force onto a conveyor. In the case of small roads, or even for winding roads, the circulation of cumbersome machinery prevents precise work.

[0002] L’objet du présent brevet concerne un dispositif permettant la captation et l’acheminement de la terre éjectée par l’outil de curage de fossés, avec un captage de la terre au niveau de l’outil de la cureuse de fossés et une évacuation dans une remorque réceptrice, le tout ne nécessitant pas l’usage d’un véhicule supérieur à 100 chevaux. Le véhicule (dit aussi tracteur) doit servir à faire fonctionner la cureuse tout en assurant le remorquage de la benne réceptrice et la terre évacuée. Le dispositif doit par ailleurs permettre l’écoulement de la terre dans la benne, tandis que la captation de la terre doit se réaliser quelques soient les différents : natures de sol rencontrés (argileux, sablonneux…), composants du sol dans le fossé (boue, cailloux…), et vitesses de travail (vitesse d’avance du tracteur, vitesse de rotation de l’outil) .[0002] The subject of this patent relates to a device allowing the collection and routing of the earth ejected by the ditch cleaning tool, with a collection of the earth at the level of the tool of the ditch cleaner and an evacuation in a receiving trailer, all of which does not require the use of a vehicle greater than 100 horsepower. The vehicle (also called a tractor) must be used to operate the ditcher while ensuring the towing of the receiving bucket and the evacuated earth. The device must also allow the soil to flow into the bucket, while the collection of the soil must be carried out whatever the differences: natures of soil encountered (clayey, sandy, etc.), soil components in the ditch (mud , stones, etc.), and working speeds (tractor forward speed, tool rotation speed) .

[0003]Etat des connaissances  : Le principe général de l’outil de curage repose sur une technologie de fraise qui vient usiner la terre et qui laisse derrière elle la forme de l’outil. Dans le mouvement de rotation, les dents de la fraise projettent la terre sur le côté dans une direction qui est perpendiculaire à son axe de rotation. Selon ce principe général, nous pouvons dissocier deux familles technologiques distinctes : la première concerne les dispositifs de captation de la terre à transporter, la deuxième concerne les procédés de relevage (convoyage) de terre pour qu’elle soit acheminée dans la benne de transport.[0003]State knowledge : The general principle of the clearing tool is based on a cutter technology which machines the earth and leaves behind the shape of the tool. In the rotational movement, the teeth of the cutter throw the earth to the side in a direction which is perpendicular to its axis of rotation. According to this general principle, we can dissociate two distinct technological families: the first concerns the devices for capturing the earth to be transported, the second concerns the methods of lifting (conveying) the earth so that it is conveyed into the transport bucket.

[0004] Concernant les procédés de captation de la terre qui est extraite du sol, il existe deux principes connus qui sont :
-Le balayage par brossequi vient déplacer le volume de terre dans un réceptacle. Nous pouvons citer le brevet FR2758233, correspondant à un dispositif léger dont la capacité ne permet que de capter du gazon sur une surface plane. De plus le réceptacle doit être le plus proche du lieu de brossage pour assurer une continuité dans le transfert du gazon dans le réceptacle. Nous pouvons citer également le brevet FR257378 qui présente un dispositif de saignée transversale à la route avec des brosse de récupération de la terre. L’axe de rotation des brosses est parallèle à l’axe de l’outil de curage et sur un même plan horizontal. L’inconvénient de cette technologie est qu’elle n’est pas adaptable à un curage en profondeur de fossé, puisque dans ce cas, les axes (outils et brosses) ne peuvent pas être sur un même plan horizontal et que la gravité va empêcher de remonter concomitamment les grosses masses (cailloux) et la boue.
-L’éjection de la terre par projectiondepuis l’outil de curage jusqu’au dispositif de convoyage. Nous pouvons citer le brevet WO201620751 présenté par la société F2M qui est un dispositif de curage de fossé avec ajustement de la position par rapport au bord de la route. Ce dispositif est conçu pour projeter la terre qui vient d’être extraite sur un convoyeur de sortie avec une projection en force de cette terre extraite. L’inconvénient de cette technologie est qu’elle impose des solutions lourdes et encombrantes, ce qui fait qu’il ne convient pas à l’entretien des routes étroites et sinueuses. De plus sans compter qu’elle soit énergivore et peut maniable, la technologie présente un autre inconvénient qui est de ne pas assurer la bonne captation des cailloux qui peuvent êtres éjectés par rebond sur le convoyeur. Enfin dans le cas de boue, le dispositif n’assure pas le maintien complet de celles-ci durant le trajet depuis l’extraction jusqu’à la benne.[0004] Concerning the processes for capturing the earth which is extracted from the ground, there are two known principles which are:
- Sweeping by brush which moves the volume of soil in a receptacle. We can cite the patent FR2758233, corresponding to a light device whose capacity only allows grass to be picked up on a flat surface. In addition, the receptacle must be closest to the brushing location to ensure continuity in the transfer of the grass into the receptacle. We can also cite the patent FR257378 which presents a device for bleeding transverse to the road with earth recovery brushes. The axis of rotation of the brushes is parallel to the axis of the cleaning tool and on the same horizontal plane. The disadvantage of this technology is that it is not adaptable to deep ditch cleaning, since in this case the axes (tools and brushes) cannot be on the same horizontal plane and gravity will prevent to simultaneously lift large masses (pebbles) and mud.
- The ejection of the earth by projection from the cleaning tool to the conveying device. We can cite the patent WO201620751 presented by the company F2M which is a ditch cleaning device with adjustment of the position relative to the edge of the road. This device is designed to project the earth which has just been extracted onto an output conveyor with a forceful projection of this extracted earth. The disadvantage of this technology is that it imposes heavy and cumbersome solutions, which makes it unsuitable for the maintenance of narrow and winding roads. Moreover, without taking into account that it is energy-intensive and can be handled, the technology has another disadvantage which is that it does not ensure the proper capture of the pebbles which can be ejected by rebound on the conveyor. Finally in the case of mud, the device does not ensure the complete maintenance of these during the journey from the extraction to the dumpster.

[0005] Au regard du relevage (convoyage) de la terre jusque dans la benne, les dispositifs existants qui permettent l’évacuation sont du domaine mécanique continu (vis d’Archimède, convoyeurs à bande) :
- L’inconvénient des vis d’Archimède est qu’elles ne permettent pas de dissocier les solides et les liquides, ce qui pose problème dans les conditions de : pluie, ou lorsque les fossés sont gorgés d’eau, et que le mélange avec la terre produit de la boue remontée avec des pierres. Deux cas peuvent exister : le premier cas, lorsque la vis est dans une enceinte (fourreau) fermée ; il peut se produire des bourrages avec les pierres qui bloquent le mouvement de la vis d’Archimède. Le deuxième cas, lorsque la vis est à l’air libre ; il se produit alors un débordement, ce qui pollue la chaussée et peut engendrer des risques pour la circulation. Il peut exister également des vis d’Archimède avec des grilles qui laissent s’évacuer l’eau, mais dans ce cas les boues liquides viendraient se redéposer au fond de la tranchée, ce qui n’est pas souhaité,
- L’inconvénient des convoyeurs à bande est qu’ils peuvent laisser rebondir des pierres durant l’acheminement de la terre dans la benne. Un autre inconvénient est qu’ils laissent l’eau s’écouler et là encore la boue peut tomber sur la chaussée et présenter un risque vis-à-vis de l’utilisation.[0005] With regard to the lifting (conveying) of the earth into the dumpster, the existing devices which allow evacuation are of the continuous mechanical field (Archimedean screw, belt conveyors):
- The disadvantage of Archimedes' screws is that they do not make it possible to separate solids and liquids, which poses a problem in conditions of: rain, or when the ditches are waterlogged, and the mixture with the earth produces mud brought up with stones. Two cases may exist: the first case, when the screw is in a closed enclosure (sheath); there may be jams with the stones which block the movement of the Archimedean screw. The second case, when the screw is in the open air; there is then an overflow, which pollutes the roadway and can create risks for traffic. There may also be Archimedean screws with grids that allow the water to drain away, but in this case the liquid sludge would redeposit at the bottom of the trench, which is not desired,
- The disadvantage of belt conveyors is that they can let stones bounce during the transport of the earth in the bucket. Another disadvantage is that they allow water to run off and again the mud can fall on the road and present a risk with respect to use.

[0006] Si bien qu’aucun procédé de captation connu n’est adapté pour permettre leur adaptation.[0006] So that no known capture process is suitable for allowing their adaptation.

[0007] Relativement à la constitution des sols, ceux-ci varient d’un endroit à l’autre et les propriétés rhéologiques dépendent également de différents paramètres tels que la teneur en eau ou encore la présence de racines dans la terre.[0007] With respect to the constitution of soils, these vary from one place to another and the rheological properties also depend on various parameters such as the water content or even the presence of roots in the earth.

[0008]Présentation de l’invention :l’invention est relative à un dispositif de curage de fossé et de convoyage d’agrégats boueux issus des fossés, placé sur un véhicule embarquent une benne, ce dispositif est doté comme tout système de curage d’une fraise tenue par un bras articulé fixé au véhicule, fraise qui prend sa force sur le véhicule aux fins de se mouvoir, caractérisé par :
- un boitier séparateur (figure 2) recevant des agrégats, et opérant une séparation physique des eaux, des boues et des roches, ce boitier étant doté d’un collecteur (a) qui ramasse tous les agrégats et les diffuse ensuite en trois directions :
= la première dans un compartiment dédié à recevoir les roches (b) (dit compartiment rocheux), 
= un second à niveau inférieur dans un autre compartiment dédié à la terre (c) (dit compartiment boueux),
= un autre enfin à niveau plus inférieur encore destiné à recevoir les eaux (d) (dit compartiment eau),
= et entre chaque compartiment des grilles (e) de passage calibrées spécifiquement au passage des boues (e’) et des eaux (e’’),
- un tuyau souple (f) doté en son sein d’une vis d’Archimède pour acheminer la boue contenue dans le compartiment rocheux (b) vers la benne embarquée par le véhicule,
- un autre tuyau souple (g) pour acheminer l’eau contenue dans le compartiment eau (d) vers une cuve embarquée par le véhicule. Presentation of the invention: the invention relates to a device for cleaning ditch and conveying muddy aggregates from ditches, placed on a vehicle carrying a skip, this device is equipped like any cleaning system with a cutter held by an articulated arm fixed to the vehicle, cutter which takes its force on the vehicle for the purpose of moving, characterized by:
- a separator box (figure 2) receiving aggregates, and operating a physical separation of water, sludge and rocks, this box being equipped with a collector (a) which collects all the aggregates and then diffuses them in three directions:
= the first in a compartment dedicated to receiving the rocks (b) (known as the rocky compartment),
= a second at a lower level in another compartment dedicated to soil (c) (known as the muddy compartment),
= another finally at a lower level still intended to receive the water (d) (known as the water compartment),
= and between each compartment passage grids (e) calibrated specifically for the passage of sludge (e') and water (e''),
- a flexible pipe (f) fitted with an Archimedean screw inside it to convey the mud contained in the rocky compartment (b) to the bucket on board the vehicle,
- another flexible pipe (g) to convey the water contained in the water compartment (d) to a tank on board the vehicle.

[0009] Plus particulièrement au collecteur (a), il est placé en aplomb de la fraise pour recevoir l’ensemble des projections issus du curage du fossé, tandis qu’il a une forme fermée à l’avant (h) pour guider les projections dans le boitier séparateur.[0009] More particularly at the collector (a), it is placed directly above the cutter to receive all of the projections resulting from the cleaning of the ditch, while it has a closed shape at the front (h) to guide the projections in the splitter box.

[0010] Plus particulièrement aux compartiments boueux (c) et eau (d), ceux-ci reçoivent chacun ou moins une ouverture (c’ et d’) pour le raccordement à chacun des tuyaux souples (f et g).[0010] More particularly in the muddy (c) and water (d) compartments, these each receive at least one opening (c′ and d′) for connection to each of the flexible pipes (f and g).

[0011] Plus particulièrement au compartiment rocheux, ce dernier reçoit une trappe d’évacuation (b’) pour libérer les roches emmagasinées.[0011] More particularly in the rocky compartment, the latter receives an escape hatch (b') to release the stored rocks.

[001 2 ] Figures :
[Fig. 1] Vue générale du dispositif avec la benne et séparation des éléments liquides et boueux
[Fig. 2] Vue détaillée du boitier séparateur
[Fig. 3] vue détaillée du boitier séparateur placé avec la fraise [001 2 ] Figures:
[Fig. 1] General view of the device with the bucket and separation of liquid and sludge elements
[Fig. 2] Detailed view of the splitter box
[Fig. 3] detailed view of the separator box placed with the cutter

[001 3 ] Glossaire :
a) collecteur
b) compartiment dédié à recevoir les roches
b’) trappe d’évacuation pour libérer les roches emmagasinées
c) compartiment dédié à la terre ou compartiment boueux
c’) ouverture compartiment boueux pour raccordement au tuyau
d) compartiment eau
d’) ouverture compartiment eaux pour raccordement au tuyau
e) grilles de passage calibrées
e’) grille de passage des boues
e’’) grille de passage des eaux
f) tuyau souple doté d’une vis d’Archimède pour recevoir les boues
g) tuyau souple pour acheminer l’eau
h) forme fermée à l’avant du collecteur
[001 3 ] Glossary:
a) collector
b) compartment dedicated to receiving the rocks
b') escape hatch to release the stored rocks
c) compartment dedicated to land or muddy compartment
c') muddy compartment opening for connection to the pipe
d) water compartment
d') water compartment opening for connection to the pipe
e) calibrated passage grids
e') sludge passage grid
e'') water passage grid
f) flexible pipe fitted with an Archimedes screw to receive the sludge
g) flexible hose to convey water
h) closed shape at the front of the manifold

Claims (4)

Dispositif de curage de fossé et de convoyage d’agrégats boueux issus des fossés, placé sur un véhicule embarquent une benne, caractérisé par :
- un boitier séparateur recevant des agrégats, et opérant une séparation physique des eaux, des boues et des roches, ce boitier étant doté d’un collecteur (a) qui ramasse tous les agrégats et les diffuse ensuite en trois directions :
= la première dans un compartiment dédié à recevoir les roches (b) (dit compartiment rocheux), 
= un second à niveau inférieur dans un autre compartiment dédié à la terre (c) (dit compartiment boueux),
= un autre enfin à niveau plus inférieur encore destiné à recevoir les eaux (d) (dit compartiment eau),
= et entre chaque compartiment des grilles (e) de passage calibrées spécifiquement au passage des boues (e’) et des eaux (e’’),
- un tuyau souple (f) doté en son sein d’une vis d’Archimède pour acheminer la boue contenue dans le compartiment rocheux (b) vers la benne embarquée par le véhicule,
- un autre tuyau souple (g) pour acheminer l’eau contenue dans le compartiment eau (d) vers une cuve embarquée par le véhicule.Device for cleaning ditch and conveying muddy aggregates from ditches, placed on a vehicle carrying a skip, characterized by:
- a separator box receiving aggregates, and operating a physical separation of water, sludge and rocks, this box being equipped with a collector (a) which collects all the aggregates and then diffuses them in three directions:
= the first in a compartment dedicated to receiving the rocks (b) (known as the rocky compartment),
= a second at a lower level in another compartment dedicated to soil (c) (known as the muddy compartment),
= another finally at a lower level still intended to receive the water (d) (known as the water compartment),
= and between each compartment passage grids (e) calibrated specifically for the passage of sludge (e') and water (e''),
- a flexible pipe (f) fitted with an Archimedean screw inside it to convey the mud contained in the rocky compartment (b) to the bucket on board the vehicle,
- another flexible pipe (g) to convey the water contained in the water compartment (d) to a tank on board the vehicle. Dispositif de curage de fossé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le collecteur (a) est placé en aplomb de la fraise pour recevoir l’ensemble des projections issus du curage du fossé, tandis qu’il a une forme fermée à l’avant (h) pour guider les projections dans le boitier séparateur.Ditch cleaning device according to Claim 1, characterized in that the collector (a) is placed directly above the cutter to receive all of the projections resulting from the cleaning of the ditch, while it has a closed shape at the front (h) to guide the projections into the separator box. Dispositif de curage de fossé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les compartiments boueux (c) et eau (d) reçoivent chacun ou moins une ouverture (c’ et d’) pour le raccordement à chacun des tuyaux souples (f et g).Ditch cleaning device according to Claim 1, characterized in that the muddy (c) and water (d) compartments each receive at least one opening (c' and d') for connection to each of the flexible pipes (f and g) . Dispositif de curage de fossé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le compartiment rocheux reçoit une trappe d’évacuation (b’) pour libérer les roches emmagasinées.Ditch cleaning device according to Claim 1, characterized in that the rocky compartment receives an evacuation hatch (b') to release the stored rocks.