Brevet FR2725924A1 — publié le 19960426

DISPOSITIF DE NETTOYAGE MOBILE D'UNE GRANDE SURFACE INCLINEE DESCRIPTION L'invention a trait à un dispositif de nettoyage mobile d'une grande surface inclinée. Certains bâtiments modernes se caractérisent par l'emploi de surfaces obliques ou verticales de grande superficie dont le nettoyage manuel serait fastidieux et d'ailleurs pas toujours possible selon les règles de la sécurité du travail, entre autres à cause de la fragilité de certaines d'elles et notamment des verrières sur lesquelles on ne peut marcher. Et il n'est guère concevable de recourir à une grue ou à un échafaudage pour soutenir ou suspendre un opérateur car cela serait trop coûteux. L'invention est donc relative à un système de nettoyage mobile pouvant être téléguidé, semi-automatique ou automatique, dans lequel un véhicule léger sans conducteur est déplacé sur la surface par des commandes décidées par un opérateur. L'agencement des éléments du dispositif est choisi pour offrir à la fois de la facilité de manoeuvre et une grande sécurité. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un rail fixé derrière ou sur une ligne de sommet de la surface, un chariot mobile sur le rail et porteur d'un câble, un treuil délivrant une longueur choisie du câble, et un véhicule roulant sur la surface, suspendu au câble et comprenant des buses de projection de liquide de nettoyage sur la surface et une brosse frottant sur la surface. Le véhicule peut alors être purement passif, mobile sous l'effet de la gravité et déplacé latéralement avec le chariot ou par l'homme au bord de la surface. Des roues directrices, qui peuvent être disposées au bout d'axes pivotants grâce à une chaîne fermée commune engagée dans un moteur afin de réaliser une commande unique, peuvent cependant être prévues comme éléments de roulement pour le véhicule, qui peut alors être plus facilement orienté et déplacé. Le véhicule comprend généralement une raclette frottant sur la surface, du moins quand les surfaces à nettoyer sont vitrées, et la raclette peut alors comprendre une partie fixe sous le véhicule et une partie déployable à côté du véhicule, qu'on utilise selon les besoins. Ces caractéristiques ainsi que d'autres et leurs avantages apparaîtront plus nettement dans la description détaillée qui suit d'une réalisation de 1 invention, en liaison avec les figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif la figure l est une vue générale du système en coupe transversale, la figure 2 représente plus en détail le dispositif de suspension à chariot, la figure 3 représente le véhicule, la figure 4 est une vue de dessus du véhicule, et la figure 5 représente une variante de réalisation. Considérons d'après la figure 1 un bâtiment ayant une verrière 1 inclinée de grande hauteur et de grande largeur, un faîte 2 constituant une ligne de sommet de la verrière et une façade de revers 3 située derrière le faîte 2. Le véhicule de nettoyage, roulant sur la verrière 1, porte la référence 4, et il est suspendu à un câble 5 à un système de suspension 6 qu'on va maintenant décrire. On voit mieux sur la figure 2 qu'un rail 7 est installé sur le faîte 2, et qu'un chemin de roulement 8 consistant en une piste lisse orne la façade de revers 3, si du moins celle-ci n'est pas assez résistante elle-même. Un chariot 9 roule à l'aide de galets 10 mus par un moteur sur le rail 7, et il entraîne une charpente 11 principalement reportée vers l'arrière de manière à pouvoir peser par des galets 12 sur le chemin de roulement 8 et réaliser ainsi un appui satisfaisant. Un lest peut être attaché à la charpente 11 pour garantir la stabilité du chariot 9 malgré le poids du véhicule 4.La charpente 11 porte une armoire électrique de commande 13, qui convertit les informations qui lui sont communiquées en ordres exécutés par le véhicule 4 et le système de suspension 6, un treuil 14 et un enrouleur de câble 15 qui récupère toute la longueur du câble 5 tirée par le treuil 14. Le treuil 14 est apte à délivrer une longueur voulue et variable de câble 5 qui s'étend sur une potence 17 faisant partie de la charpente 11 et se prolongeant par-dessus le faîte 2 jusqu'au début de la verrière 1 puis au-dessus de la verrière 1 jusqu'au véhicule 4, qui lui est suspendu. Deux manches 18 obliques, s'étendant au-dessus de la verrière 1 et s'ouvrant en cornet vers le bas, sont placés en parallèle au bout de la potence 17. Ils sont superposés dans la représentation de la figure 2, de sorte qu'un seul est visible. Leur rôle sera expliqué plus tard.Un enrouleur supplémentaire 19 est prévu sur la potence 17 afin de délivrer une longueur variable de fils électriques 60 de l'armoire électrique de commande 13 jusqu'au véhicule 4 et qui sont destinés à la fois à lui transmettre des impulsions de commande et de l'énergie pour ses moteurs ; il pourrait aussi délivrer un tuyau souple d'alimentation en liquide de nettoyage, mais une autre solution a été prévue dans cette réalisation précise. Un ressort non représenté est utilisé pour récupérer la longueur de fils électriques 60 déroulée en excès, quand le véhicule 4 se rapproche du système de suspension 6.Bien qu'on puisse envisager d'employer quelqu'un sur le faîte 2 pour agir directement sur l'armoire électrique de commande 23, on préfère télécommander celle-ci du sol, par un boîtier de télécommande qui peut être portatif et dont l'opérateur est éventuellement abrité par la verrière 1. Le véhicule 4, schématisé à la figure 3, est composé d'un châssis 20 auquel sont fixées des roues 21 pour lui permettre de se déplacer sur la verrière 1. D'arrière en avant, on voit que le châssis porte aussi un point d'accrochage 22 du câble 5 sur sa face arrière, une raclette 23 frottant contre le sol, des buses 24 de projection de liquide et une brosse rotative 25. En partie base, le châssis 20 est raccordé à un tuyau souple 26 relié à un doseur 27 posé sur le sol en contrebas et muni d'une pompe 28 pour alimenter les buses 24 en un mélange d'eau et de détergent. On préfère bien sûr alléger le véhicule 4 en le disjoignant du liquide qu'il déverse en grande quantité. L'eau provient du réseau public et traverse le doseur 27 en se chargeant de détergent ; sa pression suffit souvent à rendre la pompe 28 inutile. On se reporte maintenant à la figure 4. Une paire de piges 29 pointe en partie haute du châssis 20. Les piges 29 s'engagent dans les manches 18 quand le véhicule 4 est tiré vers le haut. Les piges 29 glissent dans les manches 18 en déplaçant légèrement le véhicule 4 pour le remettre en position voulue. La raclette 23 est composée d'une raclette fixe 30, qui s'étend sur la largeur du châssis 20 sous le véhicule 4 et de deux raclettes mobiles 31 latérales, débordant sur les côtés du véhicule 4, articulées en 32 aux extrémités de la raclette fixe 30 et encore articulées, non loin de ces articulations 32, à des tringles 33 qui s'étendent devant la raclette fixe 30 jusqu'à se rejoindre sensiblement à l'emplacement d'un bout d'arbre 34 auquel elles sont articulées par leur autre extrémité, à quelque distance de son axe de rotation. En tournant légèrement le bout d'arbre 34 par un moteur 37, on peut tirer sur les tringles 33 et lever ainsi une des raclettes mobiles 31 tout en abaissant l'autre, selon le sens de rotation du moteur 37. On peut s'interroger sur la fonction des raclettes mobiles 31, qui balaient une bande de la verrière 1 à côté des buses 24 et de la brosse rotative 25.Si on admet que le véhicule 4 procède au nettoyage en parcourant des bandes successives de la verrière 1, il peut être amené contre des joints 36 saillants de raccordement de panneaux adjacents de vitrage parallèles aux mouvements du véhicule 4. On relève alors la raclette mobile 31 qui s'étend au-delà d'un joint 36, et qui est inutile pour essorer l'eau projetée, que le joint 36 arrête ; l'autre raclette mobile 31 (celle de droite sur la figure) est abaissée sur le vitrage afin d'essorer l'eau qui déborderait latéralement du véhicule. La largeur du véhicule 4 est choisie pour qu'il frôle ainsi un des joints 36 à chaque bande de nettoyage, ce qui rend possible ce système où une seule des raclettes mobiles 31 touche la verrière 1.Avec un véhicule 4 plus étroit ou des joints 36 plus espacés, il faudrait prévoir un système de commande où les deux raclettes mobiles 31 pourraient être abaissées. Le châssis 20 est aussi léger que possible et comprend donc, outre un cadre 38 servant de périmètre au véhicule 4, quatre tablettes 39 aux angles et une traverse centrale 40. Les tablettes 39 servent à soutenir les roues 21 grâce à des coussinets non représentés dans lesquels des tourillons 41 à pignon 42 sont retenus et pivotent. Une chaîne 43 fermée relie les pignons 42 entre eux et au pignon 44 d'un moteur 45 dont le rôle est donc de déplacer la chaîne 43 pour faire pivoter les roues 21 autour des tourillons 41. Le moteur 45 est fixé à une armoire électrique et de télécommande 46 de réception, soutenue par la traverse 40 et par l'avant du cadre 38, auxquels sont attachés deux capteurs à ultrasons 47 proches des côtés du cadre 38 pour arrêter le véhicule 4 aux bords latéraux et au bord inférieur de la verrière 1. Les fils électriques 60 illustrés à la figure 2 aboutissent à l'armoire 46 et aux moteurs suivants, tous électriques. Un moteur 48 destiné à faire tourner la brosse rotative 25 est soutenu par la traverse 40 et par un côté du cadre 38. Les buses 24 de projection de liquide sont situées juste en arrière, sur une rampe 49 entre les côtés du cadre 38. Elles sont alimentées par une paire de conduites 50 qui courent sous le cadre 38 à partir d'un raccord 51 auquel est branché le tuyau 26. Enfin, on peut prévoir pour les pentes trop faibles une roue motrice 52 à l'arrière du châssis 20, qui est soutenue par une poutrelle 53 fixée à l'arrière du cadre 38 et mue par un moteur 54. On va maintenant expliquer plus en détail l'utilisation du système. Les roues 21, qui sont montées folles sur le châssis 20, sont généralement tenues droites et on nettoie en bandes parallèles en descendant le véhicule 4 le long de la verrière 1. Quand le véhicule 4 est arrivé en bas, la projection de liquide et la rotation de la brosse 25 sont arrêtées et on le remonte. I1 est placé devant une nouvelle bande grâce à un braquage des roues 21 plus ou moins concomitant à un mouvement du chariot 9 et du système de suspension 6. Les roues 21 sont aussi braquées pour éviter des obstacles locaux pendant les descentes. Enfin, la roue motrice 52 sert à fournir une capacité de locomotion d'appoint si le véhicule 4 doit franchir une étendue plate, ce qui est le cas au bas de la verrière 1, quand le véhicule 4 doit en sortir momentanément pour la nettoyer et l'essorer entièrement. On peut encore concevoir que la projection de liquide et le brossage soient accomplis aussi quand le véhicule 4 remonte, si la verrière 1 est très sale, pour laisser le produit détergent agir plus longtemps. La brosse rotative est garnie de poils disposés en chevrons, c'est-à-dire dirigés vers l'extrémité longitudinale la plus proche de la brosse, comme la raie d'une coiffure : on parvient ainsi à rassembler le liquide au centre de la bande nettoyée, pour l'empêcher de couler à côté et la salir de nouveau. Le liquide coule plutôt en un ruisseau régulier et unique que la raclette fixe 30 essore complètement. La raclette 23 retire le reste du liquide, qui demeure sur place sur la verrière 1. La brosse rotative 25 a cependant comme première fonction le décollement et la dissolution des salissures par le frottement. Quant à la raclette 23, on peut concevoir de l'omettre pour d'autres surfaces que les verrières. L'inclinaison de la verrière 1 n'est pas critique, car l'invention peut être utilisée sur une surface verticale. Elle peut être d'ailleurs utilisée pour d'autres revêtements que des verrières. Un autre procédé de nettoyage se décompose en une pulvérisation d'un produit actif à la montée du véhicule 4 et un rinçage à haute pression et fort débit grâce à un moyen jugé intéressant, illustré à la figure 5 et qui consiste en une rampe tournante 61 suspendue à un axe 62 creux par lequel le liquide arrive. Comme la rampe est creuse aussi, le liquide la parcourt jusqu'à deux buses 63 aux extrémités de la rampe 61 et donnant dans deux sens opposés sur les côtés de la rampe 61 avec une obliquité vers la surface à nettoyer. Dans de tels systèmes, la rotation de la rampe 61 est automatique et généralement très rapide à cause de la réaction des jets sortant de buses 63. On adapte ici les systèmes connus en ne montant pas directement la rampe 61 sur l'axe 62, mais par l'intermédiaire d'un moteur hydraulique 64 conçu pour ne laisser tourner la rampe 61 qu'à faible vitesse, et plutôt dans le sens de projection des buses 63, contre la réaction des jets, pour les projeter plus énergiquement contre la surface en accroissant leur vitesse. L'axe 62 peut être fixé à la traverse 40. La combinaison de la rotation de la rampe 61 et de l'avance linéaire du véhicule 4 permet d'arroser la surface avec un tout petit nombre de buses 63. Une cloche de protection peut entourer la rampe 61. La seule contrainte notable par rapport à la réalisation des figures précédentes est que le véhicule doit être plus long pour que la rotation de la rampe 61 soit possible. REVENDICATIONS 1. Dispositif de nettoyage mobile d'une grande surface inclinée (1) ou verticale, caractérisé en ce qu'il comprend un rail (7) fixé derrière ou sur une ligne de sommet (2) de la surface, un chariot (69) mobile sur le rail et porteur d'un câble, un treuil (14) délivrant une longueur choisie du câble, et un véhicule (4) roulant sur la surface, suspendu au câble (5) et comprenant des buses (24) de projection de liquide de nettoyage sur la surface et une brosse (25) frottant sur la surface. 2. Dispositif de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule (4) roule sur la surface (1) par des roues directrices (21). 3. Dispositif de nettoyage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les roues directrices sont disposées au bout de tourillons (41) pivotant grâce à une chaîne commune (43) engagée dans un moteur (45). 4. Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le véhicule porte une roue motrice (52) roulant sur la surface. 5. Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un approvisionnement du véhicule (4) en liquide de nettoyage par un tuyau souple (26). 6. Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le véhicule comprend une raclette (23) frottant sur la surface. 7. Dispositif de nettoyage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la raclette (23) comprend une partie fixe (30) sous le véhicule et une partie déployable (31) à côté du véhicule. 8. Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les buses de projections (63) sont situées sur un tourniquet (61, 62) et disposées obliquement. 9. Dispositif de nettoyage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tourniquet comprend un moteur hydraulique déplaçant le tourniquet dans le sens de projection des buses. 10. Dispositif de nettoyage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la brosse est garnie d'éléments frottants sur la surface et formés pour rassembler le liquide de nettoyage sous la raclette (23).