Brevet FR2661339A1 — publié le 19911031

NETTOYEUR AUTOLAVEUR ONDULATOIRE oA VAPEUR QUADRIFONCTIONNEL La présente invention concerne un nettoyeur autolaveur à vapeur destiné au décapage ou dérochage des surfaces et plus généralement au nettoyage des sols, mobiliers et tuyauteries. Il est habituel de recourir à la vapeur d' eau sous pression pour nettoyer les sols en utilisant directement la température et la pression pour dissoudre, décrocher et entraîner la saleté. Des machines diverses équipées de brosses rotatives, horizontales ou verticales, abrasives ou lisses, sont connues et utilisées depuis de nombreuses années. Certaines renforcent 1' effet de grattage des brosses et d' action du jet de vapeur par 1' emploi simultané de détergents ou agents chimiques divers dont le but est de diluer et de maintenir en suspension les saletés. Elles sont généralement lourdes, encombrantes, d' un prix dt achat élevé et nécessitent une maintenance contraignante et onéreuse (échange des brosses, entretien des paliers tournants ). Elles réclament de 1' utilisateur le déploiement d! dEo,rts musculaires pour les pousser en exerçant parfois une pression supplémentaire pour renforcer 1' effet de grattage du propre poids de la machine. Selon les modèles il faut effectuer trois opérations distinctes, donc trois passages successifs pour laver par dissolution, rincer pour enlever la saleté dissoute, essuyer pour sécher. En outre, dans le domaine de la sécurité du travail, elles présentent, en dépit des contrôles obligatoires et fréquents, des risques non négligeables puisqu' elles utilisent à la fois du courant électrique 220/380 volts transporté.par fil baignant dans 1t eau, de la vapeur d'eau sous pression et des agents chimique plus ou moins corrosifs. Il faut enfin remarquer que ces machines lourdes répondent, par construction, à des usages précis conditionnés par la largeur de la bande à traiter à chaque passage et le type de revêtement de sol. Ces caractéristiques spécifiques excluent une utilisation polyvalente - sauf transformations complexes - et impliquent donc de disposer de plusieurs machines adaptées à des taches précises. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients décrits ci-dessus en apportant des solutions originales combinant - à la volonté de 1' utilisateur ou à partir des programmes préétablis - trois procédés de nettoyage vapeur, dissolution chimique, vibration et un procédé d' évacuation des effluents par succion, disponibles simultanément, successivement ou alternativement sur une unité de base autonome, qui constitue un paradoxe ondulatoire à vapeur. Le principe d' autonomie qui a présidé à L'élaboration de la présente invention a conduit à minimiser toutes les consommations d' énergie et de produits une fonction est activée au moment précis où 1' on en a besoin, pour une durée très brève selon un enchainement et une temporisation optimum. C' est la combinaison des procédés de nettoyage qui améliore le rendement de la présente invention. L' effet vibratoire y contribue mais, de surcroit, il supprime presque totalement 1' effort physique demandé à 1' utilisateur. Cette unité de base autonome quadrifonctionnelle peut être assemblée très simplement et rapidement à d'autres unités semblables pour obtenir les configurations de nettoyage adaptées aux dimensions et à la nature des surfaces à traiter. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se rapporte à des modes de réalisation illustrés par le dessin annexé, étant entendu que cette description ne présente aucun caractère limitatif vis à vis de l'invention. Dans le dessin annexé la figure 1 représente une vue éclatée de 1' unité de base, la figure 2 le système dt assemblage de trois unités de base en ligne. Si 1' on se réfère à la figure I, on voit que I' unité de base comprend 10 Un caisson ou plateau ( 1 ) vibrant ( 2 ) animé par un moteur ( 3 ) alimenté en énergie par du courant électrique basse tension (24 volts ) fourni par un accumulateur rechargeable (4). Dans d1 autres modes de réalisation que celui décrit, 1' énergie du plateau vibrant est apportée par de la vapeur ou de 1' air comprimé ou le courant d' un réseau basse tension alimenté par fil. 20 La base du plateau vibrant est revêtue à sa partie inférieure d' un dispositif adhésif à pointes plastiques (5 ), ou attache mécanique à pinces sur lequel vient se fixer un vecteur de contact. Le matériau utilisé doit être compatible avec le sol à traiter et 1' effet souhaité, parmi les matériaux retenus, sans que 1' énumération soit limitative, il convient de citer : les serpillères (planes, en saillies, rotatives à cordes et à ficelles ), les éponges, le cuir, le plastique, la laine d' acier, le carton abrasif ou non, les matériaux en nappes et en filets. Pour certains travaux le plateau vibrant est équipé de brosse tournante (6) axes horizontaux ou verticaux, assemblées le cas échéant en manège motorisé (7# la combinaison rotation - vibration potentialise l' action des brosses dans un mou vement orbital (déplacement circulaire et sinusoidal). Le plateau vibrant revêtu du dispositif adhésif est en outre traversé par un réseau d' évents périphériques (8) diffusant - à la demande - de la vapeur d' eau surchauffée ou non qui va se répartir à la surface du vecteur de contact ( 9 ) et atteindre le sol à traiter. 40 Le plateau vibrant est solidaire d' un caisson finement perforé, chaque pertuis circulaire est coiffé d' un fin tuyau vertical. (10) L' ensemble a pour but de provoquer l' ascension par osmose des effluents liquides dans le caisson. L' effet de succion osmotique résulte de l' alter- nance de pression-dépression de vapeur combinée à la vibration. La rétention des effluents dans le caisson est obtenue par la hauteur des petits tuyaux verticaux coiffant les perforations. L' évacuation des effluents vers un réservoir amovible (il) est assurée par aspiration utilisant séquentiel lement 1' effet de dépression de la vapeur dans un tube émissaire (12 ). Des suceurs externes au plateau, pilotés par électrovanne ( 13 évacuent les effluents dans le cas d' utilisation de brosses tournantes et complètent 1' effet de succion osmotique dans les autres cas. L'activation de la fonction succion doit intervenir rapidement car, si 1' on laisse se redéposer le substrat, il reforme paradoxalement un agglomérat plus dur que la saleté initiale. Nous sommes en présence des conséquences de la loi de reconstitution naturelle d' un système entropique qui se réorganise dès lors qu'il perd 1' énergie enthaltique qui lui avait donné naissance. 50 La vapeur provient, dans le mode de réalisation décrit d1 un réservoir (14) métallique fermé chauffé au gaz par procédé catalytique (15) ou flam me nue. Le réservoir comprend un dispositif de remplissage (16 ) et de sécurité limiteur de pression (17) conforme aux normes de sécurité en vigueur #la date du dépôt de la demande et un dispositif de commande de distribution de la vapeur par électrovanne ( 18 ). L'autonomie du réservoir est compatible avec la durée maximale d' utilisation de la vapeur pour un cycle déterminé et homogène avec 1' autonomie en courant basse tension de l' accumulateur rechargeable. Dans d' autres modes de réalisation que celui décrit la vapeur n' est pas produite par 1' unité de base mais provient d' un ensemble de stockage- distri bution de vapeur sous pression que 1' on charge à la demande avant usage auprès d' une centrale à vapeur extérieure à 1' unité de base. Il est également prévu de de pouvoir raccorder directement 1' invention à un générateur de vapeur mobile. 60 Les agents chimiques liquides sont stockés dans de petits réservoirs (19) distincts repérés en fonction du PH des liquides employés. Le dosage et la distribution des produits sont effectués par une pompe manuelle à bouton poussoir et sélecteur de liquide. L' agent chimique sélectionné est diffusé jusqu' au vecteur de contact par les mêmes tuyaux que la vapeur. L' unité de base autonome peut être 1) portée à la main à l' aide d' une poignée de portage articulée sur laquelle sont regroupées les commandes (électricité, vapeur, agents chimiques ) 2) dirigée par un opérateur à l' aide d' un manche (20) comportant une fourche articulée (21) qui se fixe sur le bàtl (22 ) les commandes sont alors repor-- tées à la partie haute du manche. 3) robotisée puisque les phénomènes vibratoires engendrent un déplacement spontané du båti, accentué par sustentation du film de vapeur et d' eau qui se comporte comme un coussin entre le sol et le vecteur de contact. Pour diriger ce déplacement spontané le système retenu est celui du télé guidage agissant sur la friction au sol d' un patin qui fait varier le centre instantané de l' ensemble 70 Selon les configurations retenues les unités de base autonome sont assemblées en ligne (figure 2 ), aux sommets d' un losange, disposées à la périphérie d' une circonférence ou d' une courbe en forme d' ellipse. Chaque configuration peut être couplée, lorsque les quantités d' eau à mettre en oeuvre le nécessite, à une machine type aspirateur dont 1' élément suceur évacue et stocke les effluents liquides contenant les saletés en suspension ou en dissolution. Dans le cas de configuration utilisant plus de 2 unités de base, il convient de souligner, qu' afin d' éviter des phénomènes d' interférence entre les vibreurs unitaires, les plateaux vibrants ne sont jamais solidarisés par un matériau dur. Si le vecteur de contact utilisé est en revanche une serpillère et plus généralement un matériau souple, il n' y a aucun inconvénient à ce que le vecteur de contact prenne appui sur plusieurs plateaux vibrants. Avant d' aborder les applications de la présente invention, il est néces- saire de souligner la contribution déterminante apportée par la vibration pour ce qui concerne le nettoyage : les mollécules d' eau et de vapeur sont animées d' un mouvement vibratoire qui déroche et arrache la saleté, ébranlée - strictosensu par la propagation des ondes. De ce fait la présente invention supprime l' effet de poids en tant qu' auxiliaire dans le grattage des sols. La présente invention recouvre de nombreuses applications parmi lesquelles on peut citer, sans que l' énumération soWXimitative - le nettoyage, dérochage, décapage de toutes les surfaces horizontales, parois verticales ou obliques, plafonds, tuyauteries dès lors que la forme de la platine vibrante est compatible avec le diamètre de la tuyauterie, le mobilier. - utilisable directement à la main pour des surfaces obliques, les plafonds, le mobilier, elle peut grace à son manche articulé être appliquée sans effort sur les sols horizontaux. Pour les grandes surfaces à traiter ou des zones diffi ciles d' accès (par exemple fond de piscines ) l' on aura recourt au télé gui dage, le cas échéant programmable pour des taches répétitives. - elle peut avantageusement être utilisée pour des travaux spéciaux tels que cristallisation, brillantage pour des taches répétitives. - en fonction du vecteur de contact choisi elle permet une utilisation sur tous les types de revêtements de sols, lisses, rugueux, nervurés... Les applications de la présente invention sont aussi exprimés en termes d' analyse combinatoire par les arrangements de trois des procédés constitutifs de 1' invention (vibration, vapeur, dilution chimique) Intervenant un à un dans un ordre déterminé. L' on examinera ensuite l'apport de l' effet succion. L' expression de la forme A P dans laquelle p = 1 et n=3 A P = n (n-l) (n-2) (n - p+1) n A 3 = 3 (3-1) (3-2) (3-1+1) A = 18 En fait le nombre des arrangements utiles = 15 puisque le fait d' employer un seul procédé précédé ou suivi d' aucun autre supprime 3 arrangements au sens de l' analyse combinatoire. Tableau de 15 arrangements uitlisables VIB = VIBRATION VA = VAPEUR DIL = dilution chimique VIB VA Dît VIB, VA VA, VIB Dît, VA VIB, Dît VA, Dît DIL, VIB VIB, VA, DIL VA, Dît, VI Dît, VIB, VA VIB, Dît, VA VA, VI, DIL Dit, VA, VIB La fonction succion vient enrichir les possibilités utilisables mais il faut remarquer que sa mise en oeuvre est liée à celle de la fonction vapeur. En effet, la succion osmotique et l' aspiration des effluents nécessitent la présence de vapeur et d' eau. Dans le tableau ci-dessus la fonction succion porte le total des possibilités utilisables de 15 à 26. Ces 26 possibilités sont soit commandées par l' utilisateur soit programmées pour des usages précis. S' agissant de 1' emploi de la dilution chimique il convient, en plus des qualités spécifiques de chaque agents chimiques, de les utiliser successivement en alternant leur PH. L' expérience montre en effet que face à la saleté tenace - généralement concentration physico-chimique et bactérielle sèche et dure - le nettoyage est plus efficace si les agents chimiques sont employés en alternant leur PH. La dissolution de la saleté par effet osmotique est meilleure grâce à l' influence réciproque des produits et leur interpénétration. La vapeur et la vibration employées successivement ou en alternance augmentent le pouvoir détersif de chaque agent chimique et donc le nombre des arrangements, puisque la fonction dilution chimique est multiple. REVENDICATTONS I) Complexe nettoyeur, autolaveur, autonome, portable caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison a) un dispositif mécanique constitué d' un moteur animant une masse tournante décehtrée communiquant uh mouvement vibratoire à un plateau solidaire porteur d' un vecteur de nettoyage en contact avec le sol. b) un dispositif producteur - distributeur de vapeur d' eau surchauffée, source d' énergie commune au nettoyage, à la succion osmotique des effluents et à 1' aspiration par effet de venturi. c) un dispositif de stockage, dosage et distribution de produits chimiques détersifs. d) un dispositif de succion osmotique, de retenue intermédiaire, et d' aspirations des effluents liquides fonctionnant par dépression crée par la vapeur dans un tube émissaire. 2) Complexe nettoyeur, autolaveur, autonome, portable suivant la revendication 1 caractérisé par le fait qu' il comporte un caisson vibrant ( 1) alimenté en courant électrique basse tension (4), la partie inférieure du dit caisson étant revêtue d' un dispositif adhésif à pointes plastiques ( 5 ) sur lequel vient se fixer un vecteur de contact ( serpillères, tissus, éponges, plastiques, cuir, laine d' acier, brosses rotatives), et étant finement perforée de trous coiffés chacun d' un tuyau vertical calibré (10) pour drainer les effluents véhiculés par succion osmotique et les retenir temporairement dans le caisson jusqu' à évacuation (leur) vers un réservoir amovible (1) par dépression dans des tubes émissaires (12) activée séquentiellement. 3) Complexe nettoyeur, autolaveur, autonome, portable suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que la source de production de vapeur d' eau surchauffée comprend un récipient fermé (14) chauffé au gaz (15), la distribution de vapeur est commandée par électrovannes (13) (14) (18) #a dite source distribution de vapeur étant équipée d' un dispositif de sécurité. 4) Complexe nettoyeur autonome autolaveur multiforme composé à partir du complexe nettoyeur, unitaire suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les unités de base sont assemblées soit en ligne, soit aux sommets d' un losange, soit à la périphérie d' une circonférence ou d' une courbe de forme ovale. et en ce que les commandes (électricité1 vibreurs, distribution vapeur, produits chimiques ) sont synchronisées et regroupées en un même point. 5) Complexe nettoyeur autolaveur autonome portable suivant 1' une quelconque des revendications 1 à 4- caractérisé par le fait qu' il comporte un moyen (patin frotteur) d' utiliser la vibration de la masse tournante décentrée comme auxiliaire à son propre déplacement. 6 ) Complexe nettoyeur autolaveur autonome portable suivant 1' une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que les trois fonctions de nettoyage (vibration, vapeur, dilution chimique) sont soit commandées par l'utilisateur, soit programmées par un logiciel incorporé à l' ensemble. 7) Complexe nettoyeur autolaveur autonome portable suivant 1' une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé, dans un autre mode de réalisation, par le fait qu' il dispose d' une prise d' alimentation à un réseau extérieur d' électricité basse tension et d' une vanne de raccordement à une source extérieure de vapeur d1 eau surchauffée.