Brevet FR2760661A1 — publié le 19980918

La présente invention est relative aux machines de nettoyage de façades. Les machines de nettoyage de façades utilisent généralement des techniques de nettoyage par voie chimique ou mécanique. L'invention propose quant à elle un système de nettoyage de façades par faisceau laser. Les techniques lasers sont depuis longtemps utilisées pour le nettoyage de surfaces de matières solides. Elles présentent l'avantage de permettre un nettoyage sans altération des surfaces nettoyées. Toutefois, à ce jour, elles n'ont jamais pu être mises en pratique de façon satisfaisante pour le nettoyage de façades. On considère en effet que la complexité des surfaces de façades et les puissances d'émission des lasers, nécessitent que le laser soit dirigé manuellement, de sorte que le nettoyage ne peut être que beaucoup plus lent avec les techniques de nettoyage classiques. En outre, les contraintes liées notamment à la sécurité des personnes font que la mise en oeuvre d'un tel nettoyage sur de très grandes surfaces n'est pas compétitive. L'invention permet de pallier ces inconvénients. Elle propose à cet effet une machine de nettoyage de façades comportant une source pour l'émission d'un faisceau lumineux de type laser, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens permettant de réfléchir le faisceau émis par ladite source, de façon qu'il atteigne la façade à nettoyer selon différentes incidences. Une telle structure permet au faisceau émis d'atteindre tout les points de la surface à nettoyer, même si celle-ci est fort complexe. Cette machine est avantageusement complétée par les différentes caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes leurs combinaisons possibles - lesdits moyens comportent des moyens formant miroir sur lesquels le faisceau émis est envoyé, ainsi que des moyens pour modifier l'orientation relative de la direction d'émission du faisceau lumineux et de ces moyens formant miroirs - elle comporte des moyens pour balayer automatiquement une pluralité d'orientations relatives - les moyens formant miroir comportent une ampoule dont la face interne est réfléchissante et qui est ouverte à son extrémité destinée à être disposée directement au droit de la façade, ainsi qu'un miroir intérieur pour renvoyer, pour certaines orientations, le faisceau émis par la source sur la surface intérieure de ladite ampoule - le miroir intérieur est de forme principalement conique et s'évase en direction de ladite ouverture - la forme de l'ouverture de l'ampoule est asymétrique, ladite ampoule présentant une échancrure lui permettant d'être passée sur des reliefs de la façade pour les coiffer - elle comporte une caméra permettant de surveiller le nettoyage à distance et évite de ce fait les risques de cécités - les moyens permettant de réfléchir le faisceau laser pour qu'il atteigne les façades selon différentes incidences sont montés sur une nacelle portée par un bras télescopique, elle-même portée par un véhicule - la caméra est montée sur la nacelle - elle comporte des moyens pour analyser le type de surface sur laquelle le faisceau laser arrive. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma illustrant un système de nettoyage de façade conforme à l'invention - la figure 2 est un schéma illustrant un mode de réalisation possible pour les optiques de déviation du faisceau lumineux. La machine illustrée sur la figure 1 comporte un camion 1 qui est disposé au sol à proximité de la façade F à nettoyer et qui porte, par l'intermédiaire d'un bras télescopique 2, une nacelle 3. Cette nacelle 3 porte une source d'émission laser 4, ainsi que des moyens optiques 5 de réflexion - pour lesquels un exemple de réalisation possible est décrit plus loin de façon détaillée en référence à la figure 2 qui reçoivent un faisceau laser et qui réfléchissent celui-ci en direction de la façade F. Le faisceau envoyé sur la façade a été référencé par E sur la figure 1. Bien entendu, cette figure 1 est uniquement schématique. En particulier, il doit être compris que le faisceau E est dirigé vers la façade, et non latéralement. En variante, notamment pour des faibles puissances de laser, la source 4 peut être disposée sur le camion 1, le faisceau laser émis par cette source 4 étant transporté jusqu'aux moyens 5 par l'intermédiaire d'une fibre optique. Les moyens 5, ainsi que l'orientation de la source 4 par rapport auxdits moyens, sont commandés à partir d'une unité de gestion 6 sur le véhicule pour que le faisceau laser réalise un balayage de la façade F (balayage selon les directions x et y sur la figure 1). Ce balayage est contrôlé à distance par un opérateur qui surveille les images fournies par une caméra 7 placée sur la nacelle 3. Cette caméra 7 peut également être complétée par un capteur 8 permettant de mesurer la distance entre la façade F et le miroir de sortie des moyens 5, ainsi que d'apprécier la nature de la façade. Par exemple, dans le cas où le capteur 8 détecte que l'on se trouve sur une surface particulièrement lisse et donc d'un nettoyage facile, comme une surface de verre, le balayage du faisceau laser est accéléré jusqu'à ce que le capteur 8 détecte à nouveau que l'on se trouve en regard dlune surface de pierre qui nécessite un nettoyage plus fouillé. On notera que l'opérateur, grâce à la caméra 7, surveille en toute sécurité à distance les opérations de nettoyage. En présence d'un relief R sur la façade, les moyens 5 et la source 4 sont commandés par l'opérateur 7 de façon que ce relief R soit attaqué selon différentes incidences par le faisceau laser, de sorte que ledit faisceau atteind toutes les zones de la surface du relief R, même lorsque celui-ci présente une géométrie particulièrement compliquée (fresque ou statue par exemple). La source d'émission laser 4 émet, pour des raisons de sécurité, en direction de la façade F. Plus particulièrement, la source 4 est orientable par rapport à une direction principale d'émission - par rapport à laquelle elle peut être pivotée jusqu'à un angle de 300 et en mode opérationnel, l'ensemble constitué par la source 4 et les moyens 5 est positionné par rapport à la façade F de façon que la direction principale d'émission de la source 4 soit perpendiculaire à ladite façade F. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, les moyens 5 comportent une ampoule 10 dont la surface intérieure est réfléchissante et dans laquelle est disposé un miroir de renvoi 11 de forme principalement conique. L'ampoule 10 présente un renflement principal 10apar exemple de forme principalement paraboloïde - qui est prolongé à une extrémité par un renflement 10b de plus petites dimensions et qui est ouvert à son autre extrémité. La source 4 est disposée dans le renflement 10b de petites dimensions, tandis que le miroir 11 de forme principalement conique s'étend coaxialement dans le renflement 10a, à proximité du renflement lOb, en s'évasant en direction de l'ouverture du renflement 10a. La forme de l'ampoule 10 au niveau de cette ouverture est asymétrique. Elle définit d'un côté de ladite ampoule 10 une échancrure 13 qui permet, en présence d'un relief R sur la façade F, de placer le renflement 10a sur ce relief R, de façon à le coiffer complètement, l'axe principal d'émission de la source 4 passant par ce relief R. Le miroir 11 de forme conique présente un canal axial 12 qui est traversé par le faisceau laser lorsque celui-ci est émis selon la direction principale d'émission, de sorte que le faisceau laser atteind alors directement la façade F. Lorsque la direction d'émission de la source 4 est inclinée par rapport à l'axe 12 de l'ampoule 10, le faisceau laser atteind, pour de petites inclinaisons, la façade F ou son relief R en étant renvoyé par le miroir 11 sur la face intérieure de l'ampoule 10, puis par ladite face réfléchissante sur la façade F ou son relief R. La nouvelle direction d'incidence par rapport à la façade F forme alors un angle aigu avec l'axe 12 de l'ampoule 10. Pour des inclinaisons plus importantes de la direction d'émission de la source 4, le faisceau peut atteindre directement une zone du renflement 10a qui est au voisinage immédiat de l'ouverture de l'ampoule 10. Elle est alors renvoyée sur le relief R avec une direction d'incidence qui forme un angle obtu avec l'axe 12 de l'ampoule 10. Par exemple, pour un balayage de 150 (voir 300) de la direction d'émission de la source 4 par rapport à l'axe de l'ampoule 10, l'inclinaison de la direction d'incidence du faisceau qui arrive sur la façade varie jusqu'à faire un angle de l'ordre de 1250 à 1300 par rapport à la normale à la façade F. Ainsi, en changeant l'orientation de la source 4, il est possible de balayer différentes incidences par lesquelles le faisceau laser attaque la façade F et le relief R et de nettoyer des zones des reliefs de la façade F rendues difficilement accessibles par leur concavité. REVENDICATIONS 1. Machine de nettoyage de façades comportant une source (4) pour l'émission d'un faisceau lumineux de type laser, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (5) permettant de réfléchir le faisceau émis par ladite source, de façon qu'il atteigne la façade à nettoyer selon différentes incidences. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens (5) comportent des moyens (10, 11) formant miroir sur lesquels le faisceau émis est envoyé, ainsi que des moyens pour modifier l'orientation relative de la direction d'émission du faisceau lumineux et de ces moyens formant miroirs. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour balayer automatiquement une pluralité d'orientations relatives. 4. Machine selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens formant miroir comportent une ampoule (10) dont la face interne est réfléchissante et qui est ouverte à son extrémité destinée à être disposée directement au droit de la façade, ainsi qu'un miroir intérieur (11) pour renvoyer, pour certaines orientations, le faisceau émis par la source (4) sur la surface intérieure de ladite ampoule (10). 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le miroir intérieur (11) est de forme principalement conique et s'évase en direction de ladite ouverture. 6. Machine selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la forme de l'ouverture de l'ampoule (10) est asymétrique, ladite ampoule (10) présentant une échancrure (13) lui permettant d'être passée sur des reliefs de la façade pour les coiffer. 7. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une caméra (7) permettant de surveiller le nettoyage à distance. 8. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens (5) permettant de réfléchir le faisceau laser pour qu'il atteigne les façades selon différentes incidences sont montés sur une nacelle (3) portée par un bras télescopique (2), elle-même portée par un véhicule (1). 9. Machine selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la caméra (7) est montée sur la nacelle. 10. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (8) pour analyser le type de surface sur laquelle le faisceau laser arrive.