CH669127A5 - Traction device serving as mole running inside pipes - uses radially extended pivoted arms to act against walls of pipe either for locomotive movement or to lock mole - Google Patents

Description

DESCRIPTION

Le dispositif de traction selon l'invention a pour but de permettre l'exploration et de faciliter les interventions de toute nature visant l'entretien et l'assainissement de canalisations de fluides divers, tels qu'eau, gaz, égouts, etc.

On connaît déjà des appareils autotractés destinés à opérer des visions, des soudures et meulages circulaires à l'intérieur de canalisations, en particulier de coeurs de réacteurs nucléaires, échangeurs, comportant de nombreux coudes (brevets FR 1.508.238, EP 0061078 Bl).

La présente invention vise avant tout la traction de charges très lourdes ou forcées à l'intérieur de conduites quasi rectilignes, tels pipelines, conduites d'eaux, gaz, égouts, et requérant une force de traction axiale considérable ou la neutralisation d'un couple important.

Ces conditions se présentent lors de la traction de hérissons, dispositifs de nettoyage par meulage ou brossage intérieurs faisant appel à des couples de rotation significatifs à neutraliser.

Le dispositif se distingue aussi par son insensibilité à l'état de surface intérieure desdites canalisations, puisque le dispositif s'appuie radialement sur leur surface intérieure. De plus, son principe lui confère une force de traction et une adhérence exceptionnelles.

Le principe du déplacement du dispositif est semblable à celui mis en oeuvre par certains animaux rampants. Il fait appel à une succession d'appuis alternés sur la surface intérieure de la canalisation, entrecoupés de mouvements longitudinaux ordonnés de contraction et d'extension.

Les appuis assurant les points d'ancrage indispensables à une traction sans risque de glissement sont conçus de manière à répartir l'effort uniformément à l'intérieur de la canalisation, cette dernière étant résistante à ce type de charge. Son système d'autoserrage transforme l'effort de traction en force d'appui radiale, conférant au dispositif de traction une adhérence qu'impose la nature des interventions susmentionnées.

L'avantage du système réside aussi dans le fait que le mécanisme d'appui a un diamètre variable. Se déployant radialement, après une extension axiale, contre la paroi intérieure du tuyau, souvent chargée de dépôts ou présentant des discontinuités résultant de piquages de canalisations secondaires, il est en conséquence insensible à a ces inconvénients, pierre d'achoppement d'autres dispositifs moto- risés.

Les dessins annexés illustrent des formes d'exécution du dispositif objet de l'invention.

Le principe visible sur la figure 1 est le suivant: Position I L'extenseur radial a est rétracté.

L'extenseur radial b est déployé et s'appuie fortement contre la surface intérieure de la conduite.

L'extenseur axial c est déployé.

Position 2 Après avoir actionné l'extenseur c, ce dernier s'est contracté, tirant la charge F d'une course de vérin.

Position 3 On actionne simultanément les moteurs a et b, a en extension, b en rétraction. Cette phase vise à déplacer le point d'appui; il n'y a donc aucun mouvement de la charge F.

Position 4 Action sur l'extenseur c qui déploie son point d'appui vers l'extrémité B de la conduite. Il n'y a aucun déplacement de la charge F lors de cette séquence.

Position 5 Contraction et extension respectives des mouvements des appuis a et b. On se retrouve dans la position 1.

La figure 2 est un exemple de réalisation schématisée.

Le vérin C de course 1, dessiné en position d'extension, comporte un motoréducteur à ses deux extrémités.

Les axes 1 des motoréducteurs a et b sont filetés. Une bague 2 se visse et se dévisse sur la vis 1 selon le sens de rotation du moteur.

Les bagues 2 se déplacent donc axialement.

Ce faisant, elles ouvrent ou ferment une série de biellettes 3 représentées sur la figure 2 fermées côté A de la canalisation, déployées côté B, de sorte que le mouvement du dispositif de traction aura la direction A-B, la charge étant en F.

Le détail de la commande des biellettes 3 est représenté sur la figure 3.

La figure 4 représente une forme d'exécution d'un dispositif de traction utilisant des vérins hydrauliques à une pression de 100 à 150 bar. Les circuits hydrauliques sont noyés dans des rainures des tubes extérieurs 7 et 8 disposées selon six génératrices 1.

Ces circuits sont rassemblés en un seul faisceau à l'extrémité du dispositif de traction.

La figure 5 représente le même dispositif muni d'extenseurs, dont les mouvements d'élongation et de contraction sont produits par le déplacement axial d'un plan incliné ou cône, agissant par l'intermédiaire de galets, simultanément sur chaque extenseur radial. Dans cette forme d'exécution, les extenseurs peuvent être cylindriques et glissent à l'intérieur de paliers autolubrifiés.

Le cylindre 2 est mobile; son piston 3 est solidaire du cylindre 4, lui-même solidaire du tube extérieur 8. Lorsque le piston 5 est actionné, il entraîne le cylindre 6, lui-même solidaire du tube 7, lequel va glisser sur la partie extérieure du cylindre 4. Il s'ensuit une élongation du dispositif égale à la course du piston 5.

Une forte adhérence contre la paroi est obtenue par un dispositif autobloquant. Plus la force de traction est grande, plus forte est la pression exercée contre la paroi de la canalisation.

C'est ainsi que l'angle a formé entre les biellettes 3 déployées et la paroi de la canalisation va déterminer l'effet d'autoserrage. Cet angle sera quelque peu plus grand que 900.

L'adaptation du dispositif au diamètre de la canalisation se fait par la longueur des biellettes. Celles-ci peuvent comporter des vis de réglage à leur extrémité. On pourra dés lors régler l'angle a à sa valeur optimale pour tous les diamètres de canalisations.

Le nombre de biellettes sera aussi grand que possible, mais de trois au minimum.

Un nombre élevé répartira mieux l'effort. Des surfaces de répartitions de charges, caoutchoutées ou non, peuvent être fixées aux extrémités des biellettes.

Le temps de rotation de la vis déplaçant l'écrou puis les biellettes est déterminé par un temporisateur. Il est tel que l'on ait l'assurance que les biellettes sont complètement ouvertes ou fermées. Lors de la butée, un limiteur de couple évite un effort anormal sur le réducteur.

Le principe même de ce dispositif de traction offre le choix entre l'utilisation de vérins électriques, pneumatiques ou hydrauliques, selon la force à mettre en oeuvre ou l'énergie à disposition.

Quel que soit le type de vérin utilisé pour le mouvement axial, sa commande prévue depuis l'extrémité de la canalisation permet un déplacement extrêmement précis, de même qu'une inversion du sens du déplacement, par simple inversion d'ordre des commandes des deux extenseurs radiaux.

Ainsi dispose-t-on d'une possibilité de manoeuvre autorisant des travaux d'une grande précision à l'intérieur d'une canalisation, d'autant que l'extension simultanée des deux jeux de biellettes constitue un véritable positionnement concentrique du dispositif sur lequel pourront trouver appui tous les types d'appareils d'interventions internes nécessitant un point d'appui d'une parfaite stabilité.

Un petit programmateur extérieur détermine la séquence des déplacements aux moteurs ou vérins respectifs, réalisant l'avance, le recul ou le blocage du système.

La mise en oeuvre est extrêmement simple. Léger, le dispositif ne nécessite la présence que d'un seul opérateur, évitant les sujétions d'une liaison radio.

De plus, le même dispositif de traction permet d'investiguer des canalisations de diamètres très différents par simple adaptation de la longueur des extenseurs radiaux.

Un dispositif à plusieurs vérins radiaux indépendants conviendra pour l'exploration de canalisations ovoïdales.

La vitesse à l'avancement dépendra en grande partie du système moteur axial, lui-même déterminé par les caractéristiques de la charge.

Des changements de direction peu marqués de la canalisation ne présenteront pas de difficultés de passage au dispositif. Plus petite sera la course axiale, plus grande sera son aptitude à s'accommoder de changements de direction plus accentués de la canalisation.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de traction de charges lourdes à mouvement discontinu pour appareils de traitement et d'intervention à l'intérieur de canalisations tubulaires, dont le déplacement est produit par au moins un mouvement d'extension et de rétraction radiales assurant l'appui sur la surface interne de la canalisation, suivi d'au moins un mouvement de translation axial, caractérisé en ce que les moyens assurant l'appui sur la surface interne de la canalisation sont constitués de telle sorte qu'ils engendrent l'autoblocage du dispositif par la force de traction axiale.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens assurant l'appui sur la surface de la canalisation engendrent les mouvements d'extension radiale et comprennent des biellettes articulées sur le corps du dispositif dont une extrémité s'appuie sur la paroi de la canalisation de telle manière que la pression d'appui soit d'autant plus forte que la traction l'est aussi.

3. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que la coordination des mouvements est assurée par un programmateur à commande électrique, pneumatique ou hydraulique.

4. Dispositif selon la revendication I et la revendication 3, caractérisé en ce que le programmateur permet l'inversion du mouvement.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mouvements radiaux sont obtenus avec deux vérins indépendants.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux mouvements radiaux sont obtenus avec un seul vérin.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux mouvements radiaux et le mouvement axial sont obtenus avec un seul vérin.

8. Dispositif selon l'une des revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que le ou les vérins sont du type électrique.

9. Dispositif selon l'une des revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que le ou les vérins sont du type pneumatique ou hydraulique.

10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'appui radial à autoserrage est extensible de manière à s'adapter au diamètre de la canalisation.

il. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est agencé de manière telle que l'extension radiale assurant l'appui sur la surface interne et ayant pour conséquence le blocage concentrique du dispositif définit un point de référence assurant la stabilité pour l'appareil d'intervention interne nécessitant un point de fixation précis, rigide et stable.

12. Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 11, ca ractérisé en ce qu'il présente des points de fixation placés à ses deux extrémités, permettant le blocage et la traction d'appareils opératoires divers, tels: robots de perçage par l'intérieur, robots destinés à l'obturation temporaire de dérivations latérales, robots de la mesure automatique du profil intérieur de canalisations, robots de soudage et meulage, dispositif de contrôle automatique de l'étanchéité de conduites par l'intérieur, dispositifs de nettoyage ou de raclage des canalisations.

13. Dispositif selon les revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le mouvement axial est utilisé pour un positionnement de précision de l'appareil d'intervention interne de la canalisation par une rotation ralentie du moteur d'un vérin électrique contrôlant ce mouvement ou par un débit étranglé d'air ou d'huile lorsque le vérin est du type pneumatique ou hydraulique.

14. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les vérins électriques, hydrauliques ou pneumatiques sont accouplés entre eux par un système articulé leur permettant de traverser des canalisations coudées.