EP0426679A1 - Machining device operating within a pipe system - Google Patents

Machining device operating within a pipe system

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Publication number
EP0426679A1
EP0426679A1 EP89905387A EP89905387A EP0426679A1 EP 0426679 A1 EP0426679 A1 EP 0426679A1 EP 89905387 A EP89905387 A EP 89905387A EP 89905387 A EP89905387 A EP 89905387A EP 0426679 A1 EP0426679 A1 EP 0426679A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
device operating
machining device
operating inside
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89905387A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eric Stucky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canalcrab SA
Original Assignee
Canalcrab SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canalcrab SA filed Critical Canalcrab SA
Publication of EP0426679A1 publication Critical patent/EP0426679A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/68—Tool or tool-support with thrust-applying machine-engaging screw
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/73—Tool or tool-support with torque-applying spline
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/304424—Means for internal milling

Definitions

  • the device described allows drilling, milling or grinding of the layer obstructing the branch line, from the inside of the pipe, without it being necessary to open the roadway to this location.
  • fig. 1 represents all of the different modules necessary to perform the operation
  • fig. 2 shows a longitudinal section of the positioning module
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the drilling module
  • FIG. 4 shows a section of the tool holder.
  • Line 1 shown in fig. 1 consists of a cylindrical pipe 10, which may be of cast iron, steel, plastic, cement or ether; the diameter of such master pipes is generally between 100 and 250 mm, but nothing prevents that the device described here cannot operate in pipes of smaller or larger diameter.
  • an interior lining 11 was laid according to a process not described here; this coating obstructs the branch of the secondary line 12, forming a slight drop in the form of a vault 13 as well as a plug 14 made of excess material.
  • the series of different modules is made up, according to one embodiment, as shown in fig.l, of the drilling module 2 comprising the tool holder 20 and the television camera 21, followed by the positioning module 3, then traction module 4 and relay module 5.
  • the latter is connected to the control console 6 by a combined cable 7 from a reserve 70 for providing the necessary length of cable.
  • lift devices 8 fixed to the modules include three casters which come to rest at three equidistant points on a circumference of the canalization, so as to allow longitudinal displacement of the entire device as well as its center ⁇ ge with respect to the longitudinal axis of the pipe.
  • the support arms of these rollers are interchangeable and their length is chosen to adapt to the diameter of the pipe to be explored.
  • the traction module 4 conforms to the device described in patent CH 669 127 and is responsible for propelling the entire system from an opening point in the pipeline where the various modules are produced after another, to a point where the tool-holder spindle 20 of the drilling module 2 is near the branch to be restored.
  • the traction module 4 is moved by crawling and pressing on the radial expanders 40 as described in the aforementioned bre ⁇ vet.
  • the traction module 4 will ensure the longitudinal position of the entire system by locking against the pipe by its radial expanders 40.
  • a more precise positioning, in longitudinal and angular position, of the tool-holder spindle 20 is done by the positioning module 3 shown in fig.2.
  • This module is composed of two metal tubes of circular section 30 and 31, the tube 31 having a narrowing 31 'over part of its length, so that when this narrowing 31' is introduced inside the tube 30, we can have a relative longitudinal sliding of the two tubes 30 and 31.
  • the end of the tube 30, opposite to that where the part 31 'of the tube 31 enters, is blocked by a cover 32 comprising an opening 32' for the passage of the cables of command, and on which the coupling device 32 '' allowing the mechanical connection between this module and the traction module 4.
  • a geared motor 33 rotates a threaded pin 34, which is engaged in a threaded ring 35 'integral with a cover 35, fixed itself at the end of the narrowed portion 31' engaged inside of the tube 30.
  • An off-center axis 36 integral with the tube 30 and sliding in an opening in the cover 35 prevents the relative rotation of the two tubes 30 and 31; this off-center axis 36 supports end-of-travel devices 36 ′ limiting the relative extension movement of the tubes 30 and 31.
  • the positioning module 3 is capable of elongating or to shorten, by sliding the part 31 'of the tube 31 inside the tube 30.
  • a second gearmotor 37 rotates a pin 38 to which is fixed the flexible coupling device 80 connecting this positioning module 3 to the drilling module 2.
  • This pin 38 can rotate inside a ring 39 'passing through the cover 39 bou ⁇ song the end of the tube 31.
  • End-of-travel devices 39 "limit the amplitude of the relative rota ⁇ tion movement of the axis 38 relative to the module 3.
  • the two geared motors 33 and 37 are provided with electric control, but it is quite possible to provide a hydraulic or pneumatic control.
  • the drilling module 2 shown in fig. 3, consists of a cylindrical tubular frame 20 'having at one of its ends a coupling device 20 " ⁇ o- lidaire of the frame 20' and in connection with the positioning module 3 via the device flexible coupling 80, and supporting at the other end the tool holder 20.
  • the tool holder shown in fig. 4 comprises a geared motor 21 'driving a train of bevel gears 22 and 22'; the latter being keyed to the axis 22 "thereby drives the gear 22"'; the gear 23 ', driven by the gear 22 "', rotates a threaded sheath 23 to which it is keyed, which transmits its rotational movement to the tool 24, by means of a mobile key 23 "capable of sliding in the longitudinal slot 23"'arranged inside the threaded sheath 23.
  • a second sheath 25, screwed onto the sheath 23 is rotated by the engre ⁇ nages 25', 25 "and 25"'; the transmission ratio of the latter is such that the gear 25 "', therefore the sheath 25 which it drives by the movable key 25"", rotates in the same direction, but a little slower than the sheath 23 ; it therefore follows a differential radial displacement of the sleeve 25, from the bottom to the top, transmitted to the tool by means of the needle thrust bearing 24 '.
  • the sheath 25, like the tool 24, has a keyway over its entire length, allowing the movable key 25 "" to drive the sheath 25 in rotation as it moves radially.
  • the rotational movement provided by the motor 21 ' is transformed into a movement of rotation and of radial advance of the tool, this in a geometry of particularly reduced dimension made necessary by the limited space available along a transverse section of the pipe; this device also makes it possible to transmit a large torque to the tool in rotation, as well as a sufficient pressure force to allow the drilling of the sealing layer.
  • the driving of the radial advance of the tool 24 with respect to the rack 23 can be done by sliding of a multipan external machining of the shank of the tool 24 in a corresponding machining. sheath 23; in this way, the torque will be transmitted uniformly from the sleeve 23 to the tool 24.
  • the implementation of the device is relatively simple; the different modules are introduced one after the other through an opening in the pipe, the lifting devices 8, the rolling diameter of which is adapted to the inside diameter of the line to be traversed, being arranged in the places provided and the mechanical and electrical connections, even pneumatic or hydraulic, being established between each module.
  • the start-up of the traction module 4 propels the entire device along the pipe; monitoring the progress of the device, which can be done in various ways, either by measuring the length of a ribbon attached to the last module and unwound in progress, or by searching through the roadway using a transmitter and a radiation detector.
  • the tool 24 is close to the secondary pipe 12 where 1 embran ⁇ mation is to restore the traction unit 4 is stopped and blocked against the pipe by comman ⁇ of its extensor radial 40; a camera television 21, fitted with a grazing light lighting device searches for the shadow produced by the cavity 13 caused by the obstructed bypass 12.
  • the search movements of this camera are controlled by a TV screen 60 located on the console control 6 and controlled by the action on the positioning module 3 ment; when the tool 24 is just opposite the bypass to be restored 12, the control of the drilling module allows the simultaneous start of the rotary movement of the tool as well as its radial advance. If the axis of the tool is not exactly in the axis of the secondary pipe 12, the flexible coupling device 80 disposed between the positioning module 3 and that of the drilling 2 allows 'absorb slight positioning errors.
  • the limit switch contact 26 of the tool advance controls the reverse rotation of the geared motor 21 ', thus allowing the tool to be pulled back inside the tool holder 20.
  • the drilling tool can be a conical bit, a milling cutter, a grinding wheel or any other type of tool suitable for the operation to be carried out.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

Un dispositif d'usinage est décrit qui, après qu'une ancienne conduite maîtresse ait été assainie, c'est-à-dire qu'elle ait été revêtue d'une gaine étanche, permet de rétablir les embranchements secondaires obstrués depuis l'intérieur de la conduite. Ce dispositif est constitué de deux modules, le premier permettant le positionnement longitudinal et angulaire de l'outil de perçage placé sur le deuxième module. Un moteur permet de donner simultanément le mouvement de rotation et celui d'avance de l'outil par un jeu d'engrenages.A machining device is described which, after an old main pipe has been cleaned up, that is to say that it has been coated with a tight sheath, makes it possible to restore the secondary branches obstructed from the inside. of driving. This device consists of two modules, the first allowing the longitudinal and angular positioning of the drilling tool placed on the second module. A motor makes it possible to simultaneously give the movement of rotation and that of advance of the tool by a set of gears.

Description

DISPOSITIF D'USINAGE OPERANT A L'INTERIEUR D'UNE MACHINING DEVICE OPERATING INSIDE A
CANALISATIONPIPING
L'assainissement et 1'étanchéification d'an¬ ciennes canalisations maîtresses d'eau, de gaz ou d'égoûts sont souvent obtenus par application, à l'intérieur de la conduite, d'une gaine étanche, de plastique, de résine ou par un revêtement de tissu enduit de résine. Cette application peut se faire sur plusieurs centaines de mètres sans rupture de conti¬ nuité. Les différentes prises d'embranchements secon¬ daires ou d'embranchements d'immeubles sont alors obs- truées par la couche étanche déposée. Le perçage par l'extérieur de ladite couche nécessite l'ouverture de la chaussée à chaque .prise d'immeuble, le démontage de la prise, puis le perçage de la gaine afin de rétablir l'embranchement. Ces interventions sont extrêmement coûteuses et posent en plus de nombreux problèmes de circulation lorsque l'embranchement à rétablir est situé sous une chaussée.The sanitation and sealing of old water, gas or sewer master pipes are often obtained by applying, inside the pipe, a waterproof sheath, plastic, resin or by a resin coated fabric covering. This application can be done over several hundred meters without breaking the continuity. The different sockets of secondary branch lines or branch lines of buildings are then obstructed by the waterproof layer deposited. Drilling from the outside of said layer requires the opening of the roadway at each outlet of the building, the disassembly of the socket, then the drilling of the sheath in order to restore the branch. These interventions are extremely expensive and also pose many traffic problems when the branch to be restored is located under a roadway.
Le dispositif décrit permet une intervention de perçage, fraisage ou meulage de la couche obstruant l'embranchement, par l'intérieur de la canalisation, sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir la chaussée à cet endroi .The device described allows drilling, milling or grinding of the layer obstructing the branch line, from the inside of the pipe, without it being necessary to open the roadway to this location.
Il s'agit d'un dispositif se déplaçant longi- tudinalement à l'intérieur de la conduite et capable d'effectuer un perçage de part en part de la canalisa¬ tion, perpendiculairement à l'axe de celle-ci, de l'in¬ térieur vers l'extérieur, après que l'endroit à percer ait été repéré et que le dispositif ait été positionné avec précision en face de cet endroit. Le dessin montre le dispositif permettant cette intervention : la fig. 1 représente l'ensemble des différents modules nécessaires pour effectuer l'opération, la fig. 2 représente une coupe longitudinale du module de positionnement, la fig. 3 représente une coupe longitudinale du module de perçage, la fig. 4 représente une coupe du porte-outil.It is a device moving longitudinally inside the pipe and capable of drilling through the pipe, perpendicular to the axis thereof, from the in¬ outwards, after the location to be drilled has been identified and the device has been precisely positioned opposite this location. The drawing shows the device allowing this intervention: fig. 1 represents all of the different modules necessary to perform the operation, fig. 2 shows a longitudinal section of the positioning module, FIG. 3 shows a longitudinal section of the drilling module, FIG. 4 shows a section of the tool holder.
La canalisation 1 représentée en fig. 1 est constituée d'une conduite cylindrique 10, pouvant être en fonte, en acier, en plastique, en ciment ou en éter- nit; le diamètre de telles conduites maîtresses est gé- néralement compris entre 100 et 250 mm, mais rien n'em¬ pêche que le dispositif décrit ici ne puisse opérer dans des canalisations de diamètre plus petit ou plus grand. Afin d'assainir cette conduite, un revêtement intérieur 11 a été posé selon un procédé non décrit ici; ce revêtement obstrue l'embranchement de la con¬ duite secondaire 12, formant une légère dénivellation en forme de voûte 13 ainsi qu'un bouchon 14 constitué de matière en excès.Line 1 shown in fig. 1 consists of a cylindrical pipe 10, which may be of cast iron, steel, plastic, cement or ether; the diameter of such master pipes is generally between 100 and 250 mm, but nothing prevents that the device described here cannot operate in pipes of smaller or larger diameter. In order to clean up this pipe, an interior lining 11 was laid according to a process not described here; this coating obstructs the branch of the secondary line 12, forming a slight drop in the form of a vault 13 as well as a plug 14 made of excess material.
Le diamètre de la canalisation limitant l'en- combrement de l'outillage qu'il est possible d'y intro¬ duire, cet outillage et ses accessoires devront être disposés en longueur, selon l'axe de la conduite; d'au¬ tre part, afin de tenir compte des changements de di¬ rection longitudinale de la canalisation, ils devront être séparés en différents modules relativement courts, articulés les uns par rapport aux autres.The diameter of the pipe limiting the size of the tool that it is possible to introduce therein, this tool and its accessories must be arranged in length, along the axis of the pipe; on the other hand, in order to take account of changes in the longitudinal direction of the pipe, they must be separated into different relatively short modules, articulated with respect to each other.
La suite des différents modules est consti¬ tuée, selon une forme d'exécution, comme représenté en fig.l, du module de perçage 2 comprenant le porte-outil 20 et la caméra de télévision 21, suivi du module de positionnement 3, puis du module de traction 4 et du module de relayage 5. Ce dernier est relié au pupitre de commande 6 par un câble combiné 7 provenant d'une réserve 70 permettant de fournir la longueur nécessaire de câble.The series of different modules is made up, according to one embodiment, as shown in fig.l, of the drilling module 2 comprising the tool holder 20 and the television camera 21, followed by the positioning module 3, then traction module 4 and relay module 5. The latter is connected to the control console 6 by a combined cable 7 from a reserve 70 for providing the necessary length of cable.
Aux extrémités et entre chaque module, des dispositifs de sustentation 8, fixés aux modules, com¬ prennent trois roulettes venant s'appuyer en trois points équidistants sur une circonférence de la canali¬ sation, de manière à permettre un déplacement longitu- dinal de l'ensemble du dispositif ainsi que son centra¬ ge par rapport à l'axe longitudinal de la conduite. Les bras supports de ces roulettes sont interchangeables et leur longueur est choisie afin de s'adapter au diamètre de la conduite à explorer. Le module de traction 4 est conforme au dispo¬ sitif décrit dans le brevet CH 669 127 et est chargé de propulser l'ensemble du système, d'un point d'ouverture de la canalisation où les différents modules sont in¬ troduits l'un après l'autre, jusqu'à un point où la broche porte-outil 20 du module de perçage 2 soit à proximité de l'embranchement à rétablir. Le déplacement du module de traction 4 se fait par reptation et appui sur les extenseurs radiaux 40 comme décrit dans le bre¬ vet susmentionné. Lorsque la broche porte-outil 20 est arrivée à proximité de l'embranchement à rétablir, le module de traction 4 assurera la position longitudinale de l'ensemble du système en se bloquant contre la con¬ duite par ses extenseurs radiaux 40.At the ends and between each module, lift devices 8, fixed to the modules, include three casters which come to rest at three equidistant points on a circumference of the canalization, so as to allow longitudinal displacement of the entire device as well as its center ¬ ge with respect to the longitudinal axis of the pipe. The support arms of these rollers are interchangeable and their length is chosen to adapt to the diameter of the pipe to be explored. The traction module 4 conforms to the device described in patent CH 669 127 and is responsible for propelling the entire system from an opening point in the pipeline where the various modules are produced after another, to a point where the tool-holder spindle 20 of the drilling module 2 is near the branch to be restored. The traction module 4 is moved by crawling and pressing on the radial expanders 40 as described in the aforementioned bre¬ vet. When the tool-holder spindle 20 has arrived near the branch to be restored, the traction module 4 will ensure the longitudinal position of the entire system by locking against the pipe by its radial expanders 40.
Un positionnement plus précis, en position longitudinale et angulaire, de la broche porte-outil 20 se fait par le module de positionnement 3 représenté en fig.2. Ce module est composé de deux tubes métalliques de section circulaire 30 et 31, le tube 31 comportant un rétrécissement 31' sur une partie de sa longueur, de telle manière que lorsque ce rétrécissement 31' est introduit à l'intérieur du tube 30, on puisse avoir un coulissement longitudinal relatif des deux tubes 30 et 31. L'extrémité du tube 30, opposée a celle où pénètre la partie 31' du tube 31, est bouchée par un opercule 32 comprenant une ouverture 32' pour le passage des câbles de commande, et sur laquelle est fixé le dispositif d'attelage 32'' permettant la liaison méca¬ nique entre ce module et le module de traction 4.A more precise positioning, in longitudinal and angular position, of the tool-holder spindle 20 is done by the positioning module 3 shown in fig.2. This module is composed of two metal tubes of circular section 30 and 31, the tube 31 having a narrowing 31 'over part of its length, so that when this narrowing 31' is introduced inside the tube 30, we can have a relative longitudinal sliding of the two tubes 30 and 31. The end of the tube 30, opposite to that where the part 31 'of the tube 31 enters, is blocked by a cover 32 comprising an opening 32' for the passage of the cables of command, and on which the coupling device 32 '' allowing the mechanical connection between this module and the traction module 4.
Un motoréducteur 33 entraîne en rotation un axe fileté 34, lequel est engagé dans une bague tarau- dée 35' solidaire d'un opercule 35, fixé lui-même à l'extrémité de la partie rétrécie 31' engagée à l'in¬ térieur du tube 30. Un axe décentré 36, solidaire du tube 30 et coulissant dans une ouverture de l'opercule 35 empêche la rotation relative des deux tubes 30 et 31; cet axe décentré 36 supporte des dispositifs de fin de course 36' limitant le mouvement d'extension relatif des tubes 30 et 31. Ainsi, par l'action du motoréduc¬ teur 33, le module de positionnement 3 est susceptible de s'allonger ou de se raccourcir, par coulissement de la partie 31' du tube 31 à l'intérieur du tube 30.A geared motor 33 rotates a threaded pin 34, which is engaged in a threaded ring 35 'integral with a cover 35, fixed itself at the end of the narrowed portion 31' engaged inside of the tube 30. An off-center axis 36, integral with the tube 30 and sliding in an opening in the cover 35 prevents the relative rotation of the two tubes 30 and 31; this off-center axis 36 supports end-of-travel devices 36 ′ limiting the relative extension movement of the tubes 30 and 31. Thus, by the action of the motor motor 33, the positioning module 3 is capable of elongating or to shorten, by sliding the part 31 'of the tube 31 inside the tube 30.
Un second motoréducteur 37 entraîne en rota¬ tion un axe 38 auquel est fixé le dispositif d'accou¬ plement souple 80 reliant ce module de positionnement 3 au module de perçage 2. Cet axe 38 peut tourner à 1'in- térieur d'une bague 39' traversant l'opercule 39 bou¬ chant l'extrémité du tube 31. Des dispositifs de fin de course 39" limitent l'amplitude du mouvement de rota¬ tion relative de l'axe 38 par rapport au module 3. Ainsi, par l'action du motoréducteur 37, l'axe 38 et, par conséquent, tous les modules qui lui sont accou¬ plés, sont susceptibles de pivoter dans un sens ou dans un autre, autour de l'axe longitudinal, relativement au module de positionnement qui reste fixe.A second gearmotor 37 rotates a pin 38 to which is fixed the flexible coupling device 80 connecting this positioning module 3 to the drilling module 2. This pin 38 can rotate inside a ring 39 'passing through the cover 39 bou¬ song the end of the tube 31. End-of-travel devices 39 "limit the amplitude of the relative rota¬ tion movement of the axis 38 relative to the module 3. Thus, by the action of the gearmotor 37, the axis 38 and, consequently, all the modules which are attached to it, are capable of pivoting in one direction or another, around the longitudinal axis, relative to the module positioning which remains fixed.
Les deux motoréducteurs 33 et 37 sont prévus à commande électrique, mais il est tout à fait possible de prévoir une commande hydraulique ou pneumatique.The two geared motors 33 and 37 are provided with electric control, but it is quite possible to provide a hydraulic or pneumatic control.
Le module de perçage 2, représenté en fig. 3, est constitué d'un bâti tubulaire cylindrique 20' ayant à une de ses extrémité un dispositif d'attelage 20" εo- lidaire du bâti 20' et en liaison avec le module de po¬ sitionnement 3 par 1 ' intermédiaire du dispositif d'accouplement souple 80, et supportant à l'autre extrémité le porte-outil 20.The drilling module 2, shown in fig. 3, consists of a cylindrical tubular frame 20 'having at one of its ends a coupling device 20 "εo- lidaire of the frame 20' and in connection with the positioning module 3 via the device flexible coupling 80, and supporting at the other end the tool holder 20.
Le porte-outil représenté en fig. 4 comprend un motoréducteur 21' entraînant un train d'engrenages coniques 22 et 22' ; ce dernier étant claveté sur l'axe 22" entraîne de ce fait l'engrenage 22"'; l'engrenage 23', mené par l'engrenage 22"', entraîne en rotation un fourreau fileté 23 auquel il est claveté, lequel trans¬ met son mouvement de rotation à l'outil 24, par 1 'in- termédiaire d'une clavette mobile 23" pouvant coulisser dans la fente longitudinale 23"'aménagée à l'intérieur du fourreau fileté 23. Un second fourreau 25, vissé sur le fourreau 23 est entraîné en rotation par les engre¬ nages 25', 25" et 25"'; le rapport de transmission de ces derniers est tel que l'engrenage 25"', donc le fourreau 25 qu'il entraîne par la clavette mobile 25"", tourne dans le même sens, mais un peu moins vite que le fourreau 23; il s'ensuit donc un déplacement radial différentiel du fourreau 25, du bas vers le haut, transmis à l'outil par l'intermédiaire du roulement de butée à aiguilles 24'. Le fourreau 25, tout comme l'outil 24, comporte une rainure de clavette sur toute sa longueur, permettant à la clavette mobile 25"" l'entraînement du fourreau 25 en rotation au fur et à mesure de son déplacement radial. Les différents élé¬ ments en rotation mentionnés ci-dessus tournent dans des paliers ou des roulements à billes solidaires du porte-outil 20. Des contacts de fin de course 26, ac¬ tionnés par un dispositif 26' se déplaçant le long de l'axe 26" lorsque celui-ci est en rotation, permettent de limiter, dans un sens et dans l'autre, l'amplitude du mouvement radial de déplacement de l'outil 24. Ainsi, le mouvement de rotation fourni par le motoré¬ ducteur 21' est transformé en un mouvement de rotation et d'avance radiale de l'outil, ceci dans une géométrie de dimension particulièrement réduite rendue nécessaire par le peu de place disponible selon une section trans¬ versale de la conduite; ce dispositif permet en outre de transmettre un couple important à 1'outil en rota¬ tion, ainsi qu'un effort de pression suffisant pour permettre le perçage de la couche d'étanchéité. La transmission du mouvement de rotation au fourreau 23 se faisant à l'extrémité opposée à celle de sortie de l'outil 24, permet une extension radiale maximale du dispositif. Selon une variante d'exécution, l'entraînement de l'avance radiale de l'outil 24 par rapport au four¬ reau 23 peut se faire par coulissement d'un usinage extérieur multipan de la queue de 1'outil 24 dans un usinage correspondant du fourreau 23; de cette manière, le couple de rotation sera transmis uniformément du fourreau 23 à l'outil 24.The tool holder shown in fig. 4 comprises a geared motor 21 'driving a train of bevel gears 22 and 22'; the latter being keyed to the axis 22 "thereby drives the gear 22"'; the gear 23 ', driven by the gear 22 "', rotates a threaded sheath 23 to which it is keyed, which transmits its rotational movement to the tool 24, by means of a mobile key 23 "capable of sliding in the longitudinal slot 23"'arranged inside the threaded sheath 23. A second sheath 25, screwed onto the sheath 23 is rotated by the engre¬ nages 25', 25 "and 25"'; the transmission ratio of the latter is such that the gear 25 "', therefore the sheath 25 which it drives by the movable key 25"", rotates in the same direction, but a little slower than the sheath 23 ; it therefore follows a differential radial displacement of the sleeve 25, from the bottom to the top, transmitted to the tool by means of the needle thrust bearing 24 '. The sheath 25, like the tool 24, has a keyway over its entire length, allowing the movable key 25 "" to drive the sheath 25 in rotation as it moves radially. The various elements in rotation mentioned above rotate in bearings or ball bearings integral with the tool holder 20. Limit switches 26, actuated by a device 26 'moving along the axis 26 "when the latter is in rotation, make it possible to limit, in one direction and in the other, the amplitude of the radial movement of movement of the tool 24. Thus, the rotational movement provided by the motor 21 'is transformed into a movement of rotation and of radial advance of the tool, this in a geometry of particularly reduced dimension made necessary by the limited space available along a transverse section of the pipe; this device also makes it possible to transmit a large torque to the tool in rotation, as well as a sufficient pressure force to allow the drilling of the sealing layer. The transmission of the rotational movement to the sheath 23 taking place at the opposite end to that of the output of the tool 24, allows maximum radial extension of the device. According to an alternative embodiment, the driving of the radial advance of the tool 24 with respect to the rack 23 can be done by sliding of a multipan external machining of the shank of the tool 24 in a corresponding machining. sheath 23; in this way, the torque will be transmitted uniformly from the sleeve 23 to the tool 24.
La mise en oeuvre du dispositif est relative¬ ment simple; les différents modules sont introduits l'un après l'autre par une ouverture de la conduite, les dispositifs de sustentation 8, dont le diamètre de roulement est adapté au diamètre intérieur de la con¬ duite à parcourir, étant disposés aux endroits prévus et les liaisons mécaniques et électriques, voire pneu¬ matiques ou hydrauliques, étant établies entre chaque module. La mise en route du module de traction 4 pro¬ pulse l'ensemble du dispositif le long de la conduite; le suivi de la progression du dispositif pouvant se faire de diverses manières, soit par mesure de la lon¬ gueur d'un ruban accroché au dernier module et déroulé en cours de progression, soit par recherche à travers la chaussée à l'aide d'un émetteur et d'un détecteur de rayonnement. Lorsqu'il s'avère que l'outil 24 se trouve à proximité de la conduite secondaire 12 où l1embran¬ chement est à rétablir, le module de traction 4 est immobilisé et est bloqué contre la conduite par comman¬ de de ses extenseurs radiaux 40; une caméra de télévision 21, munie d'un dispositif d'éclairage en lumière rasante recherche l'ombre produite par la con¬ cavité 13 causée par la dérivation obstruée 12. Les mouvements de recherche de cette caméra sont contrôlés par un écran TV 60 situé sur le pupitre de commande 6 et commandés par l'action sur le module de positionne¬ ment 3; lorsque l'outil 24 se trouve juste en face de la dérivation à rétablir 12, la commande du module de perçage permet la mise en route simultanée du mouvement de rotation de l'outil ainsi que de son avance radiale. Au cas où l'axe de l'outil ne se trouverait pas exacte¬ ment dans l'axe de la conduite secondaire 12, le dispo¬ sitif d'accouplement souple 80 disposé entre le module de positionnement 3 et celui de perçage 2 permet d'ab- sorber de légères erreurs de positionnement.The implementation of the device is relatively simple; the different modules are introduced one after the other through an opening in the pipe, the lifting devices 8, the rolling diameter of which is adapted to the inside diameter of the line to be traversed, being arranged in the places provided and the mechanical and electrical connections, even pneumatic or hydraulic, being established between each module. The start-up of the traction module 4 propels the entire device along the pipe; monitoring the progress of the device, which can be done in various ways, either by measuring the length of a ribbon attached to the last module and unwound in progress, or by searching through the roadway using a transmitter and a radiation detector. Where it appears that the tool 24 is close to the secondary pipe 12 where 1 embran¬ mation is to restore the traction unit 4 is stopped and blocked against the pipe by comman¬ of its extensor radial 40; a camera television 21, fitted with a grazing light lighting device searches for the shadow produced by the cavity 13 caused by the obstructed bypass 12. The search movements of this camera are controlled by a TV screen 60 located on the console control 6 and controlled by the action on the positioning module 3 ment; when the tool 24 is just opposite the bypass to be restored 12, the control of the drilling module allows the simultaneous start of the rotary movement of the tool as well as its radial advance. If the axis of the tool is not exactly in the axis of the secondary pipe 12, the flexible coupling device 80 disposed between the positioning module 3 and that of the drilling 2 allows 'absorb slight positioning errors.
Lorsque le bouchon 14 obstruant la conduite 12 est percé de part en part, le contact de fin de course 26 de l'avance d'outil commande la mise en rotation inverse du motoréducteur 21', permettant ainsi la ré- traction de l'outil à l'intérieur du porte-outil 20. Au cas où l'outil se coincerait dans la dérivation au cours de l'opération de perçage, il est possible par l'envoi d'une impulsion de surtension au motoréducteur 21', d'imposer momentanément un couple suffisant à l'outil afin de permettre son décoincement sans qu'il soit nécessaire d'intervenir par des moyens extérieurs afin de récupérer le dispositif.When the plug 14 obstructing the pipe 12 is drilled right through, the limit switch contact 26 of the tool advance controls the reverse rotation of the geared motor 21 ', thus allowing the tool to be pulled back inside the tool holder 20. In the event that the tool gets stuck in the bypass during the drilling operation, it is possible by sending an overvoltage pulse to the geared motor 21 ', momentarily impose sufficient torque on the tool to allow it to loosen without the need to intervene by external means in order to recover the device.
L'outil de perçage peut être une mèche coni¬ que, une fraise, une meule ou tout autre type d'outil approprié à l'opération à effectuer.The drilling tool can be a conical bit, a milling cutter, a grinding wheel or any other type of tool suitable for the operation to be carried out.
En débloquant les extenseurs radiaux du module de traction 4, et en lui commandant de reprendre son avance longitudinale, il est possible de passer à l'embranchement suivant. L'ensemble des commandes ainsi que le contrôle des différentes séquences d'opérations nécessaires au déplacement, à la fixation, au positionnement du dispositif ainsi que les opérations d'usinage sont regroupés sur le pupitre de commande; certaines ou 1 'ensemble de ces différentes commandes peuvent être automatisées. Il est donc ainsi possible de rétablir une série d'embranchements secondaires, assez rapidement, sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir la chaussée en de multiples endroits, ce travail étant effectué par un seul homme. By unlocking the radial extenders of the traction module 4, and commanding it to resume its longitudinal advance, it is possible to move to the next branch. All the commands as well as the control of the different sequences of operations necessary for moving, fixing, positioning of the device as well as the machining operations are grouped together on the control console; some or all of these different commands can be automated. It is thus thus possible to re-establish a series of secondary branches, relatively quickly, without it being necessary to open the roadway in multiple places, this work being carried out by a single man.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation, caractérisé en ce que le mouvement d'avance radiale de l'outil d'un module de perçage est couplé au mouvement de rotation dudit outil, ces deux mouvements étant assurés par un seul moteur, ledit mouvement d'avance radiale étant obtenu par un mouve¬ ment différentiel résultant, d'une part, du vissage d'un manchon fileté entraînant l'outil en rotation et, d'autre part, du dévissage d'un second manchon, concen- trique au premier manchon, entraîné à vitesse légère¬ ment moindre et faisant butée sous la tête de l'outil.1. Machining device operating inside a pipe, characterized in that the radial advance movement of the tool of a drilling module is coupled to the rotary movement of said tool, these two movements being ensured by a single motor, said radial advance movement being obtained by a differential movement resulting, on the one hand, from the screwing of a threaded sleeve driving the tool in rotation and, on the other hand, from the unscrewing of a second sleeve, concentric to the first sleeve, driven at a slightly lower speed and making a stop under the head of the tool.
2. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le mouvement de rotation de l'outil du module de perçage est assuré par une clavette, mobile longitudinalement, permettant le déplacement de l'outil hors du manchon fileté.2. Machining device operating inside a pipe according to claim 1, characterized in that the rotary movement of the tool of the drilling module is provided by a key, movable longitudinally, allowing movement the tool out of the threaded sleeve.
3. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que le mouvement de rotation de l'outil du module de perçage est assuré par un usinage intérieur multipan du manchon fileté agissant sur un usinage extérieur multipan correspondant sur la queue dudit outil, le coulissement relatif de ses deux usinages, l'un sur l'autre, permettant le déplacement de l'outil hors du manchon fileté.3. Machining device operating inside a pipe according to claim 1, caracté¬ ized in that the rotational movement of the tool of the drilling module is provided by an internal multi-blade machining of the threaded sleeve acting on a corresponding multipan external machining on the tail of said tool, the relative sliding of its two machining operations, one over the other, allowing the tool to move out of the threaded sleeve.
4. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que le moteur d'entraînement de l'avance ainsi que de la rotation de l'outil est un moteur électrique, pneumatique ou hydraulique. 4. Machining device operating inside a pipe according to claim 1, caracté¬ ized in that the drive motor of the advance as well as the rotation of the tool is an electric, pneumatic motor or hydraulic.
5. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que la rotation de l'outil en phase de coupe entraîne l'avance de celui-ci, alors que l'inversion du sens de rotation dudit outil entraîne sa rétractation.5. Machining device operating inside a pipe according to claim 1, caracté¬ ized in that the rotation of the tool in cutting phase causes the advance thereof, while the inversion the direction of rotation of said tool causes it to retract.
6. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon l'une des revendications pré¬ cédentes, caractérisé en ce que l'outil est soit une mèche conique, soit une fraise, soit une meule.6. Machining device operating inside a pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the tool is either a conical drill bit, or a milling cutter, or a grinding wheel.
7. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation, caractérisé en ce qu'il est cons¬ titué d'un module de positionnement et d'un module de perçage, accouplés l'un à l'autre.7. Machining device operating inside a pipe, characterized in that it is made up of a positioning module and a drilling module, coupled to one another.
8. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon la revendication 7, caracté¬ risé en ce que le module de positionnement est εuscep- tible de s'allonger ou de se rétracter ainsi que de faire pivoter l'une de ses extrémités par rapport à l'autre, dans un sens ou dans l'autre, selon son axe longitudinal.8. Machining device operating inside a pipe according to claim 7, caracté¬ ized in that the positioning module is εuscep- tible to lengthen or retract as well as to rotate one of its ends relative to each other, in one direction or the other, along its longitudinal axis.
9. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon la revendication 8, caracté¬ risé en ce que la commande d'extension, respectivement de raccourcissement, ainsi que de rotation dans un sens ou dans l'autre du module de positionnement est faite par des moyens électriques, pneumatiques ou hydrau¬ liques.9. Machining device operating inside a pipe according to claim 8, caracté¬ ized in that the control of extension, respectively shortening, as well as rotation in one direction or the other of the module positioning is done by electrical, pneumatic or hydraulic means.
10. Dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation selon la revendication 8, caracté- risé en ce que l'accouplement du module de perçage à celui de positionnement est fait par un dispositif d'accouplement souple. 10. Machining device operating inside a pipe according to claim 8, characterized in that the coupling of the drilling module to that of positioning is done by a device flexible coupling.
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