EP0384873B1 - Installation de nettoyage d'une façade de bâtiment - Google Patents
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- EP0384873B1 EP0384873B1 EP90460009A EP90460009A EP0384873B1 EP 0384873 B1 EP0384873 B1 EP 0384873B1 EP 90460009 A EP90460009 A EP 90460009A EP 90460009 A EP90460009 A EP 90460009A EP 0384873 B1 EP0384873 B1 EP 0384873B1
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- European Patent Office
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- cleaning
- installation according
- head
- container
- cleaning agent
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
- B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
- B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/002—Arrangements for cleaning building facades
Definitions
- the present invention relates to an installation for cleaning a building facade.
- building is meant any construction such as a building or a historic monument for example.
- French patent FR-A-1 495 083 describes a sandblasting device formed by an enclosure which has an opening intended to be directed towards the surface to be cleaned and which comprises a working head ensuring the projection of sand, disposed substantially in the central part of the device. A peripheral space separates the working head from the wall of the enclosure. Finally, a stripped material discharge duct is connected to the rear of the enclosure and connected to a suction source.
- the object of the present invention is to remedy the drawbacks described above. To do this, it offers an installation which allows efficient cleaning of building facades without significant abrasion and which makes it possible to reduce the pressure losses at the end of the suction pipe, thus allowing correct evacuation of the pulverulent materials released during the cleaning operation.
- This installation of the type comprising an enclosure which has an opening intended to be directed towards the facade to be cleaned and which contains, substantially in its central part, a working head which ensures the projection of a cleaning agent, the working head and the wall of the enclosure being separated by a peripheral space, and a conduit for discharging the cleaning agent laden with impurities being provided, which connects to a suction source, is mainly characterized in that in the peripheral space acts at least one suction means which is connected, on the side opposite to the opening, to the evacuation duct.
- the speed of rotation of the projection nozzles combined with the reciprocating movement can be automatically corrected to take account of the proximity of the relief points of the facade, that is to say of the nearest or furthest points to be cleaned; for this, appropriate sensors carried by the enclosure are provided to detect this proximity before cleaning, so as to vary, depending on the distance measured, the speed of rotation of the nozzles as well as the speed of the second movement, c ' that is to say the movement back and forth.
- This correction is done in such a way that the closer the points of the facade that are detected are to the working head, the faster the speed of rotation and vice versa, this being also true for the reciprocating movement
- cleaning without abrasion means cleaning which makes it possible to rid a surface of the undesirable substances which adhere to it, without practically eroding it.
- These substances most often consist of deposits of soot caused by releases into the atmosphere of industrial smoke, or dust and all other pollutants which have become attached and which have remained stuck to the surface of the facade.
- high rotation speed is meant, for example, a speed of the order of several tens to several hundred revolutions per minute.
- the preferred cleaning agent is a fluid consisting of pressurized air which carries a powdery cleaning product. It is, for example, an alumina, glass or pumice powder and more generally a powder commonly used for cleaning metals.
- the particle size of these powders is for example of the order of 100 to 200 micrometers.
- the cleaning enclosure shown in Figure 1 is an integral part of the installation of the invention.
- the enclosure has an internal metal wall 1 which, in cross section, may have a substantially oval shape.
- the long axis of the oval section is for example arranged horizontally.
- its section constant in the vicinity of the opening 15, via reducing as one moves away from it to form a conduit 14 of reduced section.
- the wall 10 of the enclosure is split, so that it provides an annular space around the wall 1.
- the latter is partitioned.
- recesses 10 there are thus formed recesses 10, only two of which are visible in FIG. 1, and which contain a compression spring 23, wedged between a plate 11 (fixed in the recess) and the plug 12.
- a longitudinal rod 21 passes through the plate 11 and the plug 12. It carries a washer 24 forming a stop intended to be pressed against the plug 12 under the action of the spring 23.
- the rod 21, in its portion which opens out of the recess 10 passes through a bellows seal 25 consisting of a double envelope 230 formed of a material permeable to air and which contains a compressible and filtering filling product.
- the end of the rod 21 carries the support 20 of a generally annular brush 22, with an oval outline identical to that of the wall 1 of the enclosure. It is easily understood that if the enclosure moves in the direction of the facade F , there will be a backward movement of the rods 21 relative to the enclosure which will result in compression of each spring 23 in its recess 20 and the seal 25 is crushed in the direction of arrow f . As soon as the enclosure has moved away from the facade, the springs will resume their original position, the stops 24 coming to rest against the plugs 12 and the seal its uncompressed form.
- the enclosure contains in its central zone, materialized by the axis XX ′, a working head 4 carrying projection nozzles 5, for example two in number, as well as a suction turbine 3 with radial fins 30, mounted just behind the head 4. These elements are made integral with the wall 1 of the enclosure by cross members not shown.
- a supply line 13 of a mixture of pressurized air and a pulverulent cleaning product opens out inside the head 4.
- the head 4 is separated from the wall 1 of the enclosure by a peripheral zone 16.
- the fins 30 of the turbine 3 are adapted to be moved in rotation in this zone by means of a non-motor represented.
- the projection nozzles 5 are integral with another series of fins 50 which also move in this peripheral zone.
- the working head has the form of a housing 40 of substantially parallelepipedal shape through which a cylindrical distribution tube 70 of which one of the ends 701 opens out therefrom.
- the other end 700 is tapped so as to receive the supply line 13 for the cleaning product.
- the distribution tube is housed in a second tube 71 of larger diameter; they are kept coaxially spaced from each other by a pair of ball bearings 42, 42 '.
- a pair of ball bearings 41, 41 ′ guides the tube 71 in rotation in the housing 40.
- On the tube 71 is wedged a gear wheel 73 which meshes with the pinion 61 of the drive shaft. outlet 60 of an electric motor 6.
- the end 710 of the tube 71 is secured to a head 72 which comprises two conduits 720, opening into the open air through tapped parts 721 adapted to receive the projection nozzles 5 and the fins 50 (not shown) which have been mentioned above.
- the head 72 has a central bore 722 adapted to receive by interlocking the free end 701 of the distribution tube 70. Appropriate seals are provided at this interlocking to ensure sealing between the fixed 70 and rotating 71 tubes.
- the operation of the working head is as follows.
- the motor 6 is started while a circulation of cleaning product is carried out by means of an independent motor.
- the product arrives in the distribution tube 70, which it passes through, and arrives at the end 701 from where it passes through the conduits 720 of the head 72 subjected to a rotational movement around the axis X-X ′. It is then distributed through the nozzles 5.
- the head 72 is for example fixed to the tube 71 by screws. We can therefore change the head 72 to replace it with another having ducts 720 of different shape, making it possible to use, as required, one or more nozzles, to use tilt, orientation and axis nozzles and use a variety of nozzles with different characteristics and different outlet diameters.
- the automatic back and forth movements in translation, of more or less amplitude, of the head 4 inside the enclosure is possible thanks to the elongated shape, in this case oval, of the section of this enclosure. These movement movements are made over a small amplitude.
- the lower part of the housing 40 is equipped with rollers 80, 80 ′ adapted to be moved along rails 8, 8 ′. These rails are integral with the wall 1 of the enclosure.
- the housing 40 is equipped with means making it possible to move it along the rails 8 according to reciprocating movements of automatic and permanent back and forth. These means, not shown, consist for example of a double-acting pneumatic cylinder.
- the installation of the invention includes other elements which make it possible to move it along a facade.
- An example of such an installation is shown in Figures 3 and 4.
- the installation 9, which equips the facade F of a building comprises a winch support 90 located at the level of the roof as well as a base 900 placed on the roadway which borders the building. Between these elements are stretched cables 91 and 93. These cables pass through tubes 940 placed at the four corners of a gantry 94 which supports a cleaning enclosure. A pair of cables 92, also connected to the gantry and the winch allows by means of a motor not shown to lower or raise the gantry as desired along the cables.
- the gantry is also equipped with means making it possible to block it in a desired position.
- the enclosure is mounted on a system of sliding beams 95, 96 arranged perpendicular to the facade.
- Motor means not shown, make it possible to slide the beam 96 relative to the beam 95 in the direction of the arrow v so as to be able to move the enclosure away from or closer to the facade at will.
- the enclosure moves laterally (in the direction of the arrow w - Figure 4 -) relative to the facade, the beam 95 moving relative to the gantry 94 along a raceway provided for this purpose.
- the enclosure 1 is extended in its rear part by a pipe E for evacuating the cleaning agent charged with impurities, the lower end of the latter being equipped with a powerful suction device and of course, a container for storing the recovered product, this container being equipped with an air filter returning the filtered air to the outside.
- the cleaning enclosure is equipped with cameras (a C of which has been shown diagrammatically in FIG. 1) making it possible to control, by means of control screens located in vehicle V , the way in which the cleaning of the facade. It is also equipped with sensors and light sources not shown in the figures. The purpose of the sensors, of a type known per se, is to give an indication of the distance which separates the projection nozzles from the cleaning surface. It will be understood later on the advantage of such sensors.
- the light sources have the function of allowing the installation to be used in poorly lit areas or for working at night.
- the operator begins by controlling the computer in such a way that the cleaning enclosure is placed, for example, the upper left part of the facade F of the building to be cleaned.
- the computer controls the starting of the motor 6 the working head 4, the circulation of a stream of cleaning agent up to it, and the movement of the enclosure at slow speed along the facade in the direction of arrow w taking into account the characteristics of the surface to be cleaned (nature of the stone, surface condition, etc.).
- the motor 6 is started, the implementation of the means making it possible to move the robotic working head 4 along the rails 8, 8 ′ according to automatic reciprocating movements permanent. J rotating jets of cleaning agent are projected continuously against the facade.
- the projection pressure combined with the small particle size of the cleaning agent will allow incessant progressive rotary brushing of the facade without abrading it. This brushing will gradually remove the materials that soil the facade. These materials, as well as the soiled cleaning agent cannot come out of the enclosure because the seal 25 and the brush 22 seal the enclosure. Cleaning is therefore done at any time in a confined space corresponding to a specific area of the facade.
- the fins 50 which, in the embodiment of FIG. 1, equip the projection nozzles, will cause by their rotation a first suction effect which will convey the materials in the annular zone 16, surrounding the working head. At the rear of the latter, the fins 30 of the turbine 3 resume the flow of materials to orient it towards the evacuation pipe 14.
- the powerful suction device which is arranged at the lower end of the pipe E connected to line 14 evacuates the materials out of the enclosure.
- the function of the sensors is to cause the increase or decrease depending on the reliefs of the facade, first the speed of rotation of the projection nozzles, as well as the speed of the automatic back-and-forth. These two speeds having an independent adjustment.
- the computer controls the descent, by regular automatic sequence, of the latter along the cables 91 and 93; once this operation has been carried out, a new cleaning is carried out by lateral displacement of the enclosure which departs in the opposite direction along the gantry of translation.
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Description
- La présente invention concerne une installation de nettoyage d'une façade de bâtiment.
- Par bâtiment, on entend toute construction telle qu'un immeuble ou un monument historique par exemple.
- Les façades de bâtiments, par exemple en pierre, se trouvent exposées dans nos atmosphères polluées à de multiples attaques physico-chimiques qui les salissent et les fragilisent.
- Différentes méthodes ont été mises au point pour les nettoyer.
- Ces méthodes consistent le plus souvent à projeter sur la façade un produit abrasif pulvérulent (par exemple un sable fin), de l'eau sous pression, ou un mélange de ces deux constituants. Ces méthodes permettent généralement d'obtenir un nettoyage efficace mais provoquent une abrasion plus ou moins importante de la pierre ou du revêtement. En fait il s'agit plutôt d'une usure de la surface qu'un véritable nettoyage.
- De plus, pour effectuer l'opération de nettoyage, on a le plus souvent recours à une méthode manuelle ; un opérateur actionne un appareil de nettoyage et le déplace le long de la façade. Les inconvénients liés à cette méthode sont nombreux et de plusieurs types. En premier lieu il s'agit d'un travail fastidieux et pénible ; de plus l'opérateur est soumis à des projections d'eau ou de matières pulvérulentes, ce qui nécessite l'emploi de vêtements spécialement adaptés, par exemple un scaphandre, et d'autres accessoires de protection qui gênent les mouvements et la visibilité de l'opérateur, l'obligeant à travailler dans des conditions désagréables et fatigantes, conditions qui sont encore aggravées lorsque les conditions climatiques sont défavorables.
- En second lieu, afin de rentabiliser l'opération de nettoyage, il est nécessaire de travailler rapidement. Pour cela, l'une des solutions appliquées consiste !à augmenter notablement les pressions de projection du produit de nettoyage, ce qui aggrave le défaut déjà mentionné : la façade est soumise à une usure plutôt qu'à un véritable nettoyage.
- Du fait des cadences de travail qui lui sont imposées, l'opérateur ne peut pas effectuer un travail soigné tout au long d'un chantier, et la qualité du travail n'est pas toujours parfaite. Enfin, la qualité du travail est inévitablement inégale, les différents paramètres du nettoyage tels que la pression de projection du produit de nettoyage, la distance de l'appareil de nettoyage par rapport à la surface de la façade, l'angle d'attaque du jet de produit nettoyant, évoluant nécessairement en cours de travail, d'autant que tous ces paramètres ne sont pas les mêmes selon le type de pierre ou de revêtement à nettoyer.
- Enfin, de telles méthodes de nettoyage provoquent le rejet de matières pulvérulentes polluées. Outre le désagrément pour l'opérateur, évoqué plus haut, ces matières s'évacuent d'elles-mêmes hors de la zone de nettoyage. Il est alors nécessaire de cloisonner ou de bâcher l'espace de nettoyage afin de limiter cette évacuation et les désagréments qu'elle provoque (retombée dans la rue, etc.).
- On décrit dans le brevet français FR-A-1 495 083 un appareil de sablage formé d'une enceinte qui présente une ouverture destinée à être dirigée vers la surface à nettoyer et qui comprend une tête de travail assurant la projection de sable, disposée sensiblement dans la partie centrale de l'appareil. Un espace périphérique sépare la tête de travail de la paroi de l'enceinte. Enfin, un conduit d'évacuation des matériaux décapés est branché à l'arrière de l'enceinte et raccordé à une source d'aspiration.
- Ce type d'appareil se révèle satisfaisant en ce qui concerne le nettoyage de la surface traitée. Par contre, le rendement du flux d'évacuation des particules de sable et de matériaux décapés demeure perfectible, la source d'aspiration disposée à l'extrémité aval du conduit d'évacuation ne suffisant pas à évacuer ces particules.
- La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients décrits ci-dessus. Pour ce faire, elle propose une installation qui autorise le nettoyage efficace de façades de bâtiments sans abrasion notable et qui permet de réduire les pertes de charge au bout de la conduite d'aspiration, autorisant ainsi une évacuation correcte des pulvérulents dégagés lors de l'opération de nettoyage.
- Cette installation, du type comprenant une enceinte qui présente une ouverture destinée à être dirigée vers la façade à nettoyer et qui renferme, sensiblement dans sa partie centrale, une tête de travail qui assure la projection d'un agent de nettoyage, la tête de travail et la paroi de l'enceinte étant séparées par un espace périphérique, et un conduit d'évacuation de l'agent de nettoyage chargé d'impuretés étant prévu, qui se raccorde à une source d'aspiration, est principalement caractérisée par le fait que dans l'espace périphérique agit au moins un moyen d'aspiration qui se raccorde, du côté opposé à l'ouverture, au conduit d'évacuation.
- Selon d'autres caractéristiques avantageuses données à titre non limitatif :
- l'agent de nettoyage consiste en un fluide constitué d'air sous pression et d'un produit de nettoyage pulvérulent ;
- la tête de travail comprend une conduite d'amenée de l'agent de nettoyage à une extrémité d'un tube fixe de distribution, la seconde extrémité du tube débouchant à l'intérieur d'une tête rotative adaptée pour recevoir au moins une buse de projection de l'agent de nettoyage, ladite tête étant animée d'un mouvement de rotation autour d'un axe qui coïncide avec l'axe longitudinal du tube de distribution ;
- la tête rotative est solidaire d'un tube dans lequel est engagé le tube de distribution, le mouvement de rotation de la tête étant provoqué par le déplacement d'une roue d'engrenage calée sur ledit tube, lequel engrène avec le pignon de l'arbre de sortie d'un moteur d'entraînement ;
- lesdits moyens d'aspiration consistent d'une part en une turbine équipée d'ailettes radiales et montée à l'arrière de la tête de travail, et d'autre part, en des ailettes montées à proximité des buses de projection, les ailettes étant déplacées dans ladite zone annulaire, le mouvement de rotation de celles-ci provoquant l'aspiration par dépression de l'agent de nettoyage chargé d'impuretés et son évacuation vers le conduit ;
- l'enceinte se prolonge, du côté de son ouverture par un joint à brosse ;
- elle est équipée de moyens pour déplacer la tête de travail à l'intérieur de l'enceinte, selon des mouvements de va-et-vient ;
- elle est équipée de moyens pour déplacer l'enceinte verticalement et horizontalement, le long de la façade à nettoyer ;
- lesdits moyens sont programmés pour déplacer séquentiellement l'enceinte horizontalement à vitesse lente selon des courses alternées aller et retour, et verticalement, entre chacune de ces courses aller-retour, sur une certaine hauteur qui correspond à la hauteur de la zone précédemment nettoyée ;
- elle est équipée de moyens de déplacement de l'enceinte à distance et de moyens de contrôle de l'état de la façade à nettoyer et du nettoyage effectué par la tête de travail.
- Grâce à un tel arrangement, la vitesse de rotation des buses de projection combinée avec le mouvement de va-et-vient peut être corrigée automatiquement pour tenir compte de la proximité des points de relief de la façade, c'est-à-dire des points les plus proches ou les plus éloignés à nettoyer ; pour cela, des capteurs appropriés portés par l'enceinte sont prévus pour détecter cette proximité avant nettoyage, de manière à faire varier éventuellement, en fonction de la distance mesurée, la vitesse de rotation des buses ainsi que la vitesse du second mouvement, c'est-à-dire du mouvement de va-et-vient. Cette correction se fait de telle manière que plus les points de la façade qui sont détectés sont proches de la tête de travail, plus la vitesse de rotation sera rapide et inversement, ceci étant également vrai pour le mouvement de va-et-vient
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en représentent des modes de réalisation préférentiels.
- Sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue simplifiée en coupe longitudinale d'une enceinte formant une partie de l'installation de nettoyage ;
- la figure 2 est une vue en coupe d'une tête de travail adaptable à l'enceinte de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue simplifiée de l'installation de nettoyage, en place face à la façade d'un bâtiment ;
- la figure 4 est une vue en pespective d'une partie de cette installation, en l'occurence le portique qui soutient l'enceinte de nettoyage.
- Dans l'ensemble de la description et des revendications annexées, on entend par "nettoyage sans abrasion" un nettoyage qui permet de débarrasser une surface des substances indésirables qui y adhèrent, sans l'éroder pratiquement. Ces substances (salissures) consistent le plus souvent en des dépôts de suie provoqués par des rejets dans l'atmosphère de fumées industrielles, ou de poussières et de tous autres polluants qui se sont accrochés et qui sont restés collés à la surface de la façade.
- On notera que si l'on nettoie une façade au moyen d'un flux rotatif à vitesse élevée d'un agent de nettoyage, une même surface va être balayée un nombre important de fois par le flux. Par conséquent, on peut abaisser de façon notable la pression de projection du matériau de nettoyage jusqu'à le rendre non abrasif. C'est donc le passage répété de cet agent sur la surface qui va provoquer progressivement l'enlèvement des salissures par brossage doux et régulier. Progressivement après chaque passage, une petite partie des polluants est enlevée, et c'est après une certaine quantité de passages plus ou moins importants, aux mêmes endroits, que la surface en voie de nettoyage va retrouver la couleur et l'aspect propre désirés et ceci sans abrasion visible. De plus, l'agent chargé d'impuretés ayant tendance à s'évacuer vers une zone qui entoure le flux incident, il est particulièrement avantageux d'aspirer simultanément l'agent chargé d'impuretés dans cette zone avec des moyens adéquats en plus d'une source d'aspiration classique.
- Enfin, le travail est d'autant mieux effectué qu'au mouvement rotatif du flux est combiné un mouvement translatif de va-et-vient mécanique automatique et de vitesse réglable de ce flux parallèlement à la façade. Bien entendu, à ces mouvements combinés de rotation et de va-et-vient automatique, se superpose un autre mouvement continu et plus lent de déplacement du flux le long de la façade. Comme nous venons de le dire, la projection mécanique permet de repasser inlassablement aux mêmes endroits d'une surface à nettoyer avec une régularité absolue, permettant un nettoyage doux et progressif, sans aucune abrasion visible, résultat impossible à réaliser manuellement.
- Ceci permet le nettoyage des façades en pierre de taille, en obtenant un résultat de très bonne qualité, avec une élimination efficace de l'agent chargé d'impuretés.
- Par "vitesse de rotation élevée", on entend par exemple une vitesse de l'ordre de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de tours par minute.
- L'agent de nettoyage préféré est formé d'un fluide constitué par de l'air sous pression qui véhicule un produit de nettoyage pulvérulent. Il s'agit par exemple d'une poudre d'alumine, de verre ou de pierre-ponce et pLus généralement une poudre couramment utilisée pour le nettoyage des métaux. La granulométrie de ces poudres est par exemple de l'ordre de 100 à 200 micromètres.
- L'enceinte de nettoyage représentée à la figure 1 fait partie intégrante de l'installation de l'invention.
- L'enceinte présente une paroi interne 1 métallique qui, en coupe transversale, peut avoir une forme sensiblement ovale. Le grand axe de la section ovale est par exemple disposé horizontalement. De plus, comme on le voit à la figure 1, sa section, constante au voisinage de l'ouverture 15, via en se réduisant à mesure que l'on s'éloigne de celle-ci pour former un conduit 14 de section réduite. Dans sa partie de section constante, la paroi 10 de l'enceinte est dédoublée, de sorte qu'elle ménage un espace annulaire autour de la paroi 1. Toutefois, envue de rigidifier cet espace annulaire, celui-ci est cloisonné. On forme ainsi des évidemments 10, dont deux seulement sont visibles à la figure 1, et qui renferment un ressort de compression 23, calé entre une plaque 11 (fixée dans l'évidemment) et le bouchon 12. Une tige longitudinale 21 traverse la plaque 11 et le bouchon 12. Elle porte une rondelle 24 formant butée destinée à venir se plaquer contre le bouchon 12 sous l'action du ressort 23.
- La tige 21, dans sa portion qui débouche hors de l'évidement 10 traverse un joint à soufflet 25 consistant en une double enveloppe 230 formée d'un matériau perméable à l'air et qui renferme un produit de remplissage compressible et filtrant. L'extrémité de la tige 21 porte le support 20 d'une brosse généralement annulaire 22, à contour ovale identique à celui de la paroi 1 de l'enceinte. On comprend aisément que si l'enceinte se déplace en direction de la façade F, il va se produire un mouvement de recul des tiges 21 par rapport à l'enceinte qui va se traduire par une compression de chaque ressort 23 dans son évidement 20 et un écrasement du joint 25 dans le sens de la flèche f. Dès que l'enceinte se sera éloignée de la façade, les ressorts reprendront leur position primitive, les butées 24 venant se plaquer contre les bouchons 12 et le joint sa forme non comprimée.
- L'enceinte renferme dans sa zone centrale, matérialisée par l'axe X-X′, une tête de travail 4 portant des buses de projection 5 par exemple au nombre de deux, ainsi qu'une turbine d'aspiration 3 à ailettes radiales 30, montée juste à l'arrière de la tête 4. Ces éléments sont rendus solidaires de la paroi 1 de l'enceinte par des traverses non représentées.
- C'est la tête 4 qui assure la projection d'un agent de nettoyage contre la façade F à nettoyer. Une forme de réalisation de cette tête sera décrite plus loin dans la description. Une conduite d'amenée 13 d'un mélange d'air sous pression et d'un produit de nettoyage pulvérulent débouche à l'intérieur de la tête 4.
- On note à la figure 1 que la tête 4 est séparée de la paroi 1 de l'enceinte par une zone périphérique 16. Les ailettes 30 de la turbine 3 sont adaptées pour être déplacées en rotation dans cette zone au moyen d'un moteur non représenté. Dans la forme de réalisation de la figure 1, les buses de projection 5 sont solidaires d'une autre série d'ailettes 50 qui se déplacent également dans cette zone périphérique.
- Dans la forme de réalisation de la figure 2, la tête de travail a la forme d'un boîtier 40 de forme sensiblement parallèlépipèdique traversé par un tube cylindrique de distribution 70 dont l'une des extrémités 701 débouche hors de celui-ci. L'autre extrémité 700 est taraudée de façon à recevoir la conduite d'amenée 13 du produit de nettoyage. Le tube de distribution est logé dans un second tube 71 de plus grand diamètre ; ils sont maintenus coaxialement écartés l'un à l'autre par une paire de roulements à billes 42, 42'. De manière similaire, une paire de roulements à billes 41, 41' assure le guidage en rotation du tube 71 dans le boîtier 40. Sur le tube 71 est calée une roue d'engrenage 73 qui engrène avec le pignon 61 de l'arbre de sortie 60 d'un moteur électrique 6. L'extrémité 710 du tube 71 est solidaire d'une tête 72 qui comporte deux conduits 720, débouchant à l'air libre par des parties taraudées 721 adaptées pour recevoir les buses de projection 5 et les ailettes 50 (non représentées) dont il a été fait état plus haut.
- La tête 72 comporte un alésage central 722 adapté pour recevoir par emboîtement l'extrémité libre 701 du tube de distribution 70. Des joints appropriés sont prévus au niveau de cet emboîtement pour assurer l'étanchéité entre les tubes fixe 70 et tournant 71.
- Le fonctionnement de la tête de travail est alors le suivant. Le moteur 6 est mis en route alors qu'une circulation de produit de nettoyage est effectuée au moyen d'un moteur indépendant. Le produit arrive dans le tube de distribution 70, qu'il traverse, et arrive à l'extrémité 701 d'où il passe dans les conduits 720 de la tête 72 soumise à un mouvement de rotation autour de l'axe X-X′. Il est alors distribué à travers les buses 5.
- La tête 72 est par exemple fixée au tube 71 par des vis. On peut donc changer la tête 72 pour la remplacer par une autre présentant des conduits 720 de forme différente, permettant d'utiliser selon les besoins, une ou plusieurs buses, d'utiliser des buses d'inclinaison, d'orientation et d'axe différents et d'utiliser une panoplie de buses de caractéristiques différentes et de diamètres de sorties différents.
- Les mouvements du va-et-vient automatiques en translation, d'amplitude plus ou moins importante, de la tête 4 à l'intérieur de l'enceinte est possible grâce à la forme allongée, en l'occurence ovale, de la section de cette enceinte. Ces mouvements de déplacement se font sur une faible amplitude.
- A cet effet, la partie inférieure du boîtier 40 est équipée de galets de roulement 80, 80' adaptés jour être déplacés le long de rails 8, 8'. Ces rails sont solidaires de la paroi 1 de l'enceinte. Le boîtier 40 est équipé de moyens permettant de le déplacer le long des rails 8 selon des mouvements alternatifs de va-et-vient automatiques et permanents. Ces moyens non représentés consistent par exemple en un vérin pneumatique à double effet.
- Outre l'enceinte qui a été décrite précédemment, l'installation de l'invention comprend d'autres éléments qui permettent de la déplacer le long d'une façade. Un exemple d'une telle installation est représenté aux figures 3 et 4.
- A titre d'exemple : l'installation 9, qui équipe la façade F d'un immeuble comprend un support de treuil 90 situé au niveau de la toiture ainsi qu'un socle 900 placé sur la chaussée qui borde l'immeuble. Entre ces éléments sont tendus des câbles 91 et 93. Ces câbles traversent des tubes 940 placés au quatre angles d'un portique 94 qui supporte une enceinte de nettoyage. Une paire de câbles 92, également reliés au portique et au treuil permet au moyen d'un moteur non représenté de faire descendre ou monter à volonté le portique le long des câbles. Bien entendu, le portique est également équipé de moyens permettant de le bloquer dans une position désirée.
- L'enceinte est montée sur un système de poutrelles coulissantes 95, 96 disposées perpendiculairement à la façade. Des moyens moteurs non représentés permettent de faire coulisser la poutrelle 96 par rapport à la poutrelle 95 dans le sens de la flèche v de façon à pouvoir à volonté éloigner ou rapprocher l'enceinte de la façade. Enfin, l'enceinte se déplace latéralement (dans le sens de la flèche w - figure 4 -) par rapport à la façade, la poutrelle 95 se déplaçant par rapport au portique 94 le long d'un chemin de roulement prévu à cet effet.
- L'enceinte 1 se prolonge dans sa partie arrière par un tuyau E d'évacuation de l'agent de nettoyage chargé d'impuretés, l'extrémité inférieure de celle-ci étant équipée d'un dispositif d'aspiration puissant et bien entendu, d'un récipient de stockage du produit récupéré, ce récipient étant équipé d'un filtre à air restituant l'air filtré à l'extérieur.
- Dans le véhicule V représenté schématiquement à la figure 3 prend place un opérateur qui a à sa disposition le tableau de bord T d'un ordinateur et d'un ensemble d'écrans vidéo, permettant de contrôler et commander l'ensemble des mouvements des éléments qui composent l'installation (vitesse de rotation des buses, vitesse du mouvement de va-et-vient de la tête de travail à l'intérieur de l'enceinte, etc.). De préférence, l'enceinte de nettoyage est équipée de caméras (dont une C a été représentée schématiquement à la figure 1) permettant de contrôler, grâce à des écrans de contrôle situés dans le véhicule V, la façon dont s'opère le nettoyage de la façade. Elle est également équipée de capteurs et sources lumineuses non représentées sur les figures. Les capteurs, de type connu en soi, ont pour but de donner une indication de la distance qui sépare les buses de projection de la surface de nettoyage. On comprendra plus loin l'intérêt de tels capteurs.
- Les sources lumineuses ont pour fonction de permettre d'utiliser l'installation dans des secteurs mal éclairés ou pour travailler de nuit.
- Nous allons maintenant expliquer comment fonctionne l'installation. L'opérateur commence par commander l'ordinateur de telle manière que l'enceinte de nettoyage soit placée par exemple, la partie supérieure et à gauche de la façade F de l'immeuble à nettoyer. L'ordinateur commande alors la mise en route du moteur 6 la tête de travail 4, la mise en circulation d'un courant d'agent de nettoyage jusque vers celle-ci, et le déplacement de l'enceinte à vitesse lente le long de la façade dans le sens de la flèche w en tenant compte des caractéristiques de la surface à nettoyer (nature de la pierre, état de surface, etc.). A la mise en route du moteur 6 est coordonnée la mise en oeuvre des moyens permettant de déplacer la tête de travail robotique 4 le long des rails 8, 8' suivant des mouvements de va-et-vient automatiques permanents. Des jets J rotatifs de l'agent de nettoyage sont projetés continuellement contre la façade. La pression de projection combinée à la faible granulométrie de l'agent de nettoyage va permettre un brossage rotatif progressif incessant de la façade sans l'abraser. Ce brossage va éliminer progressivement les matières qui salissent la façade. Ces matières, ainsi que l'agent de nettoyage souillé ne peuvent pas ressortir hors de l'enceinte car le joint 25 et la brosse 22 assurent l'étanchéité de l'enceinte. Le nettoyage se fait donc à tout moment dans un espace confiné correspondant à une zone déterminée de la façade. Les ailettes 50 qui dans la forme de réalisation de la figure 1 équipent les buses de projection, vont provoquer par leur rotation un premier effet d'aspiration qui va véhiculer les matières dans la zone annulaire 16, entourant la tête de travail. A l'arrière de celle-ci, les ailettes 30 de la turbine 3 reprennent le flux de matières pour l'orienter vers la conduite d'évacuation 14. Le dispositif d'aspiration puissant qui est disposé à l'extrémité inférieure du tuyau E branché sur la conduite 14 évacue les matières hors de l'enceinte.
- Si au cours du mouvement de L'enceinte le long de la façade, on passe d'une surface plane à une zone formant décrochement (balcon B, motif en relief D) d'épaisseur importante, les capteurs évoqués plus haut détectent ce changement de surface, et l'ordinateur commande alors le retrait de l'enceinte par rapport à la façade, dans le sens de la flèche v (figure 3). S'il s'agit d'éléments de relief présentant une faible épaisseur (ne nécessitant pas le retrait de l'enceinte), l'ordinateur va provoquer une accélération du mouvement de rotation des buses. En effet, si la distance entre les buses de nettoyage et une surface donnée varie, les jets d'agent nettoyant vont être plus ou moins abrasifs. Par conséquent, si cette distance diminue, il faut compenser cette diminution de distance par une vitesse supérieure de rotation des buses ; en effet, plus la vitesse de rotation des buses va être rapide, plus la force d'impact des particules sur le support va être diminuée et moins grande sera l'abrasion. Parallèlement, on peut augmenter la vitesse des mouvements de va-et-vient de la tête de travail à l'intérieur de l'enceinte. Ainsi les capteurs ont pour fonction de provoquer l'augmentation ou la diminution en fonction des reliefs de la façade, d'abord la vitesse de rotation des buses de projection, ainsi que la vitesse du va-et-vient automatique. Ces deux vitesses ayant un règlage indépendant.
- Lorsque l'enceinte a subi un déplacement latéral complet le long du portique 94, l'ordinateur commande alors la descente, par séquence automatique régulière, de ce dernier le long des câbles 91 et 93 ; une fois cette opération effectuée, on procède à un nouveau nettoyage par déplacement latéral de l'enceinte qui repart en sens inverse le long du portique de translation.
- A titre purement indicatif, l'installation peut présenter les caractéristiques suivantes :
- dimensions de l'enceinte :
hauteur : 1 m environ ;
largeur : 1,5 m environ ;
profondeur : 2 m environ ; - vitesse de rotation des buses : 10 à 500 tours/minute ;
- vitesse de translation de la tête de travail à l'intérieur de l'enceinte : 1 m/s ;
- amplitude du mouvement de va-et-vient de la tête dans l'enceinte : 0,4 m ;
- capacité de nettoyage d'une façade d'immeuble ordinaire : 5 à 25 m²/heure, cette capacité dépendant bien entendu des diverses caractéristiques de la façade (type de revêtement, type d'encrassement, etc.).
Claims (10)
- Installation de nettoyage mécanisé d'une façade de bâtiment du type comprenant une enceinte qui présente une ouverture (15) destinée à être dirigée vers la façade à nettoyer et qui renferme, sensiblement dans sa partie centrale, une tête de travail (4) qui assure la projection d'un agent de nettoyage, la tête de travail (4) et la paroi (1) de l'enceinte étant séparées par un espace périphérique (16) et un conduit d'évacuation (14) de l'agent de nettoyage chargé d'impuretés étant prévu, qui se raccorde à une source d'aspiration, caractérisée en ce que dans l'espace périphérique (16) agit au moins un moyen d'aspiration qui se raccorde, du côté opposé à l'ouverture (15) au conduit d'évacuation (14).
- Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'agent de nettoyage consiste en un fluide constitué d'air sous pression et d'un produit de nettoyage pulvérulent.
- Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la tête de travail comprend une conduite d'amenée (13) de l'agent de nettoyage à une extrémité d'un tube fixe de distribution (70), la seconde extrémité du tube débouchant à l'intérieur d'une tête rotative (72) adaptée pour recevoir au moins une buse de projection (5) de l'agent de nettoyage, ladite tête étant animée d'un mouvement de rotation autour d'un axe (X-X′) qui coïncide avec l'axe longitudinal du tube de distribution.
- Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la tête rotative (72) est solidaire d'un tube (71) dans lequel est engagé le tube de distribution, le mouvement de rotation de la tête étant provoqué par le déplacement d'une roue d'engrenage (73) calée sur ledit tube (71), lequel engrène avec le pignon (61) de l'arbre de sortie (60) d'un moteur d'entraînement (6).
- Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens d'aspiration consistent d'une part en une turbine (3) équipée d'ailettes radiales (30) et montée à l'arrière de la tête de travail (4), et d'autre part, en des ailettes (50) montées à proximité des buses de projection (5), les ailettes (30, 50) étant déplacées dans ladite zone annulaire (16), le mouvement de rotation de celles-ci provoquant l'aspiration par dépression de l'agent de nettoyage chargé d'impuretés et son évacuation vers le conduit (14).
- Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'enceinte se prolonge, du côté de son ouverture (15) par un joint à brosse (2).
- Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens pour déplacer la tête de travail (4) à l'intérieur de l'enceinte, selon des mouvements de va-et-vient.
- Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens (9) pour déplacer l'enceinte verticalement et horizontalement, le long de la façade à nettoyer.
- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens sont programmés pour déplacer séquentiellement l'enceinte horizontalement à vitesse lente selon des courses alternées aller et retour, et verticalement, entre chacune de ces courses aller-retour, sur une certaine hauteur qui correspond à la hauteur de la zone précédemment nettoyée.
- Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens de déplacement de l'enceinte à distance et de moyens de contrôle de l'état de la façade à nettoyer et du nettoyage effectué par la tête de travail (4).
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