FR3078692A1 - Dispositif formant un devidoir d’une pluralite de tuyaux flexibles a derouler et connecter successivement les uns aux autres, procedes de fonctionnement associes - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne essentiellement un dévidoir (3) dont le tambour (4) supporte une pluralité de tuyaux flexibles (5.1 à 5.8) enroulés les uns à côté des autres en étant séparés par des flasques (41, 42) et qui sont tous connectés initialement à un même collecteur multivoies (6) fixé à l'intérieur du tambour et qui peut être connecté à un système centralisé de soufflage, d'aspiration ou de projection, notamment de grenaille. L'invention concerne également un procédé d'aspiration ou de soufflage ou de projection sur une zone de travail de grande longueur associé.
Description
La présente invention concerne le domaine général des enrouleurs/dévidoirs de tuyaux flexibles, destinés à l’aspiration et/ou au soufflage et/ou à la projection.
Elle concerne plus particulièrement le domaine de la rénovation par grenaillage de canalisations, en particulier des conduites dites forcées. Une conduite forcée est une conduite hydraulique constituée par un assemblage de tuyaux, destinée à transporter de l'eau sous pression jusqu'à une centrale hydroélectrique située en aval et en contrebas de la retenue d’eau qui l'alimente.
Plus particulièrement encore, elle concerne les tuyaux flexibles pour alimenter en grenaille à projeter et/ou aspirer la grenaille projetée depuis un robot de rénovation avec décapage par grenaillage d’une canalisation, notamment d’une conduite forcée.
La présente invention vise plus particulièrement à améliorer la mise en place de tuyaux flexibles requis pour un type de travail afin de réduire le temps de leur installation/désinstallation et réduire la pénibilité afférente pour des opérateurs.
Bien que décrite ci-après en référence à une application avantageuse de rénovation d’une conduite forcée, l’invention s’applique à tout type de travaux qui requièrent une aspiration et/ou un soufflage et/ou une projection et pour lesquels la zone de travail s’étend sur une grande voire très grande longueur nécessitant de fait la connexion les uns à la suite des autres d’une pluralité de tuyaux flexibles.
Art antérieur
Un grand nombre de conduites de plus ou moins grand diamètre sont largement utilisés de nos jours dans un spectre large d’industries. Par exemple, les collectivités locales peuvent utiliser des conduites de grand diamètre pour le drainage des eaux pluviales et la gestion de l'eau, en général. L'industrie du pétrole et du gaz, ainsi que l'industrie de la production d’énergie, utilisent ces conduites pour le transport de pétrole et de gaz. Les centrales hydroélectriques utilisent très largement des tuyaux de grand diamètre, les conduites dites forcées pour le transport d’eau sous pression.
Bien que nombreuses et variées dans leur contraintes et leurs mises en œuvre, toutes les industries utilisant des conduites sont confrontées aux mêmes défis : des durées de vie limitées de tuyauterie, les coûts de réparation élevés, les grandes interruptions de service, l'impact majeur de l'infrastructure, la sécurité du personnel, et l'efficacité de la réparation.
On peut distinguer les conduites en fonction de leur diamètre puisque pour des diamètres relativement petits, typiquement inférieurs à environ 1,30 mètres, le nettoyage et/ou l’inspection manuels sont quasiment impossibles tandis que pour des diamètres supérieurs à environ 1,30 mètres, ces opérations restent possibles théoriquement manuellement car accessibles par une personne humaine.
Certaines méthodes d’inspection visuelles et de rénovation classiques de conduites de relativement grand diamètre consistent à utiliser une entrée pour qu’un être humain puisse inspecter visuellement et le cas échéant, procéder à réparation et/ou à la maintenance manuelle de la paroi interne de la conduite.
Outre l’inconvénient évident que ce type de méthodes classiques se limite donc par définition à des conduites de relativement grand diamètre, il peut présenter un certain nombre d’inconvénients, y compris pour les personnes intervenantes soumises à des conditions contraignantes à l'intérieur de ces espaces confinés.
L’utilisation de robots pour le nettoyage et/ou l'inspection de canalisations, conduites et tuyaux divers et variés est déjà connue.
On peut citer ici l’inspection et le nettoyage intérieur de conduits d’air de ventilation et/ou d’air conditionné, les tuyaux de type «pipeline», les conduites de distribution d’eau potable, les conduites de gaz sous pression et les canalisations des réseaux d’égouts.
La société déposante de la présente demande à définir un robot pour la rénovation avec décapage et le cas échéant revêtement de peinture des conduites forcées dont les diamètres peuvent être aussi bien petits, c’est-à-dire inférieurs à 1,3 m, que grands.
Ces conduites forcées sont généralement constituées de tubes métalliques assemblés le long d’une pente et qui sont protégés par des revêtements extérieurs et intérieurs.
Il est nécessaire d’entretenir régulièrement ces conduites forcées et notamment de renouveler la protection intérieure en éliminant le revêtement intérieur existant ainsi que les éventuelles oxydations et en le remplaçant par un nouveau.
En général, l’entretien ou rénovation consiste à réaliser une préparation de surface en adéquation avec l’application d’un nouveau revêtement de peinture. Cette préparation peut par exemple consister en un décapage avec une projection d’abrasif, aussi généralement appelé grenaillage, qui permet de créer une certaine rugosité de surface pour l’accroche et l’application d’un nouveau revêtement de peinture.
Ces opérations sont actuellement effectuées manuellement et sont particulièrement pénibles, voir dangereuses. En particulier, les opérateurs travaillent dans un milieu clos et les revêtements qu’ils doivent enlever sont susceptibles de contenir des substances toxiques comme par exemple de l’amiante ou des métaux lourds. H peut en être de même pour les revêtements qui viennent en remplacement, par exemple à cause des solvants utilisés.
De plus, ce travail doit être relativement précis car les outils utilisés, par exemple pour le décapage les lances à eau sous ultra haute pression (UHP), à environ 3000 bars ou les lances de grenaillage, ont une zone d’action relativement limitée et l’attention de l’opérateur doit être soutenue. Il en résulte que ces opérations peuvent prendre un temps considérable à la fois pour le travail et les vérifications d’autant plus que les conduites forcées peuvent être d’une grande longueur, jusqu’à mesurer plusieurs kilomètres.
La société déposante a donc souhaité automatiser cet entretien ou rénovation de ces conduites.
Elle a ainsi mis au point un robot déjà commercialisé et qui peut effectuer automatiquement des opérations de rénovation, notamment des travaux de préparation de surface par projection de particules d’un abrasif recyclable de type grenaille angulaire.
Ainsi, une cloche de grenaillage est montée à l’intérieur d’une enveloppe permettant la projection d’un abrasif (grenaille) pour le décapage et l’aspiration de l’abrasif et du déchet issu du décapage.
Cette cloche, embarquée sur un bras dont le déplacement automatisé à l’avant du robot, constitue une solution efficace et parfaitement propre, pour décaper, dépoussiérer la surface intérieure de toute conduite et récupérer l’abrasif projeté pour cela, et ce en une seule et même opération. Cette solution permet de supprimer la présence humaine dans la conduite pendant toutes les opérations de décapage.
Ce robot est notamment protégé par les demandes de brevet internationale déposées sous les numéros PCT/EP2017/058727 et PCT/EP2017/063391.
Ainsi, le robot développé répond aux contraintes fortes intrinsèques aux conduites forcées et il a été conçu en particulier pour pouvoir avancer ou reculer, monter ou descendre, même dans des conduites à très forte inclinaison, voire à la verticale et ce sur des longueurs de déplacement correspondant aux longueurs de conduite à rénover qui peuvent être très conséquentes typiquement sur des longueurs jusqu’à 200 à 250 m.
Si ce robot constitue une solution permettant de réduire considérablement les risques d’accident liés notamment au décapage, la pénibilité et garantir les délais de réalisation pour la rénovation de tous types de conduites, les inventeurs ont observé lors de ses premières mises en service, que la manutention manuelle des tuyaux flexibles, plus communément appelés flexibles, dédiés à la projection de grenaille et à la récupération de la grenaille projetée était à améliorer.
En effet, d’une part les flexibles mis en œuvre peuvent être très lourds, typiquement de l’ordre de 3kg par mètre linéaire, et d’autre part la longueur potentielle des zones de travail peut être grande voire très grande, typiquement 200 à 250m pour la longueur d’une portion de conduites forcées à rénover comme expliqué plus haut, ce qui implique une manipulation et une connexion d’un grand nombre de flexibles à la suite les uns des autres.
Par conséquent, cela rend les manipulations de ces flexibles très pénibles d’autant plus qu’elles ont lieu dans des zones restreintes et difficiles d’accès (montagnes, pentes, terrains accidentés...), et donc consommateur en ressources humaines et en temps lors des phases d’installation/désinstallation pour suivre le déplacement du robot sur lequel ces flexibles sont fixés.
Il existe donc un besoin pour améliorer les manipulations des tuyaux flexibles lors de travaux de rénovations dans une conduite forcée avec un robot, et ce notamment afin de réduire les ressources humaines et la pénibilité afférente, ainsi que le temps d’intervention, lors de phases d’installation/désinstallation pour suivre le déplacement du robot.
De manière plus générale, il existe un besoin pour améliorer les manipulations de tuyaux flexibles destinés à réaliser un soufflage et/ou une aspiration et/ou une projection lors de travaux sur des zones qui peuvent être de grande voire très grande longueur, et ce notamment afin de réduire les ressources humaines et la pénibilité afférente, ainsi que le temps d’intervention, lors des phases d’installation/désinstallation.
Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce(s) besoin(s).
Exposé de l’invention
Pour ce faire, l’invention concerne, sous l’un de ses aspects, un dispositif formant un dévidoir de tuyaux flexibles comprenant :
- un tambour comprenant :
• une partie cylindrique s’étendant autour d’un axe central (X) et destinée à recevoir par enroulement une pluralité de tuyaux flexibles ;
• une pluralité de flasques de maintien, fixés sur la partie cylindrique parallèlement les uns des autres en définissant des espaces destinés chacun à maintenir un de la pluralité de tuyaux flexibles enroulés sur la partie cylindrique ;
- un collecteur de fluides multivoies, fixé à l’intérieur de la partie cylindrique du tambour, comprenant :
• un orifice commun, débouchant à une extrémité longitudinale de la partie cylindrique du tambour, l’orifice commun étant destiné à être connecté à un système centralisé d’aspiration ou de soufflage ou de projection ;
• une pluralité d’orifices de distribution débouchant le long de la partie cylindrique du tambour, chacun en regard d’un des espaces définis entre flasques, de sorte qu’un de la pluralité de tuyaux flexibles enroulés sur la partie cylindrique du dévidoir et maintenus dans les espaces puisse y être connecté.
On précise ici que dans le cadre de l’invention, les termes « dévidoir » et « enrouleur » peuvent être employés indifféremment pour désigner le même dispositif selon l’invention, l’ensemble des opérations de déroulement réalisé avec le dispositif étant réalisé de manière inverse pour les opérations d’enroulement.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dévidoir comprend :
- un bâti dans lequel le dévidoir est monté en rotation autour de son axe central, de préférence agencé à la verticale ;
- un moteur ou motoréducteur fixé sur le bâti et adapté pour entraîner en rotation autour de son axe central dans les sens horaire et anti-horaire le dévidoir par l’intermédiaire d’un lien flexible de transmission. Le moteur/motoréducteur permet encore davantage de limiter la pénibilité lors des manœuvres, car il assure le couple nécessaire au dévidement ou à l’inverse à l’enroulement du dévidoir.
Selon une variante avantageuse, le bâti comprend :
- un premier châssis supportant le dévidoir ;
- un deuxième châssis assemblé au premier châssis et agencé autour du dévidoir, le deuxième châssis comprenant à sa périphérie une enveloppe de protection fermant au moins le volume autour des flasques à l’exception d’une zone d’accès à un tuyau flexible à dévider ou à enrouler.
Cette enveloppe de protection permet d’éviter toute intrusion ou manipulation humaine qui pourrait être dangereuse.
Avantageusement, l’enveloppe de protection comprend :
- un grillage de protection fixé au deuxième châssis ;
- une porte d’accès au dévidoir montée pivotante sur le deuxième châssis, entre une position extrême de fermeture dans laquelle elle ferme avec le grillage au moins le volume autour des flasques à l’exception de la zone d’accès de tuyau flexible et une pluralité de positions d’ouverture dans laquelle elle laisse l’accès au volume pour un opérateur.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dévidoir comprend un support de tuyau flexible monté coulissant sur le bâti le long du tambour, le support étant adapté pour loger et supporter un tuyau flexible à dévider ou à enrouler et occuper n’importe quelle position en regard d’un espace entre deux flasques du tambour.
Le coulissement de ce support en regard de l’espace entre deux flasques du tambour depuis lequel un des tuyaux flexibles est en cours de déroulement ou d’enroulement permet de suivre au mieux le déplacement de ce dernier et ainsi d’éviter tout coincement, tout en soulageant le tambour et le moteur/motoréducteur d’entraînement éventuels du poids du tuyau flexible en cause.
Avantageusement, le support est constitué d’un manchon d’accès dans lequel un tuyau flexible emmanché peut se déplacer librement.
Ainsi, selon une variante de réalisation avantageuse, le manchon d’accès est intégré dans un rideau coulissant formant l’ouvrant de la porte d’accès. Cela permet de parfaitement intégrer le support coulissant à la porte d’accès et donc de limiter l’espace autour du bâti qui peut être ouvert vers l’extérieur.
L’invention a encore un module d’aspiration ou de soufflage ou de projection comprenant :
- un dévidoir tel que décrit précédemment ;
- une pluralité de tuyaux flexibles enroulés individuellement autour de la partie sur la partie cylindrique du tambour du dévidoir et maintenu dans un espace entre flasques, une des extrémités de chaque tuyau flexible étant connectée à un de la pluralité des orifices de distribution du collecteur tandis que l’autre des extrémités, dite extrémité libre, est obturée par un bouchon amovible.
Selon une variante de réalisation, chaque tuyau flexible est constitué d’un flexible annelé dont chaque extrémité se termine par une manchette sertie par l’extérieur, la manchette présentant une collerette adaptée pour se connecter de manière étanche avec celle d’un autre tuyau flexible par l’intermédiaire d’un collier de serrage à gorge.
L’invention concerne également sous un autre de ses aspects, un procédé d’aspiration ou de soufflage ou de projection sur une zone de travail de grande longueur, comprenant les étapes suivantes :
a/ fournir :
- un ensemble tel que décrit précédemment ;
- un système centralisé d’aspiration ou de soufflage ou de projection ;
- au moins un tuyau fixe d’aspiration ou de soufflage ou de projection connecté au système centralisé ;
b/ connexion étanche au moyen d’un joint tournant entre le tuyau fixe et l’orifice commun du collecteur ;
c/ enlèvement du bouchon amovible de l’extrémité libre d’un des tuyaux flexibles, dit premier tuyau flexible ;
d/ mise en fonctionnement du système centralisé ;
e/ déroulement de toute la longueur du premier tuyau en maintenant le système centralisé en fonctionnement ;
f/ arrêt du système centralisé ;
g/déconnexion de l’extrémité du premier tuyau flexible de son orifice de distribution du collecteur ;
h/ obturation de l’orifice de distribution duquel le premier tuyau est déconnecté; i/ enlèvement du bouchon amovible de l’extrémité libre d’un autre des tuyaux flexibles, dit deuxième tuyau flexible ;
j/ connexion étanche entre l’extrémité libre du deuxième tuyau flexible et l’extrémité du premier tuyau déconnectée de son orifice de distribution ;
k/ répétition des étapes d/ à j/ avec tout ou partie de l’ensemble des tuyaux flexibles restant encore enroulés.
De préférence, l’ensemble des étapes c/ à k/ est réalisé à partir du premier tuyau flexible agencé le plus en bas en remontant successivement vers les tuyaux flexibles agencés au-dessus.
Selon un mode de réalisation avantageux, le déroulement des tuyaux flexibles est assisté au moyen d’un moteur ou motoréducteur d’entraînement du tambour, de préférence asservi à l’effort de traction exercé sur le ou les tuyaux déroulés ou en cours de déroulement.
Avantageusement, selon ce mode, l’effort de traction étant directement proportionnel à la vitesse de déplacement d’un robot sur lequel le ou les tuyaux déroulés sont fixés.
L’invention concerne enfin sous un autre de ses aspects, l’application du procédé décrit précédemment pour alimenter en grenaille et/ou aspirer la grenaille depuis un robot de rénovation avec décapage par grenaillage d’une canalisation, notamment une conduite forcée.
Ainsi, l’invention consiste essentiellement à définir un dévidoir dont le tambour supporte une pluralité de tuyaux flexibles enroulés les uns à côté des autres en étant séparés par des flasques et qui sont tous connectés initialement à un même collecteur multivoies fixé à l’intérieur du tambour et qui peut être connecté à un système centralisé de soufflage, d’aspiration ou de projection, notamment de grenaille.
Le déroulement et la connexion successive des tuyaux flexibles les uns à la suite des autres permet d’obtenir une longueur finale déployée qui peut être égale à la somme des longueurs des tuyaux tout en laissant la connexion permanente au système centralisé par l’intermédiaire du collecteur central.
On peut ainsi obtenir un ensemble déroulé qui permet à partir d’un même endroit, d’aller aspirer, souffler, ou projeter notamment de la grenaille dans une zone de travail qui peut s’étendre sur une grande voire très grande longueur.
Un avantage important de réaliser le déroulement et la connexion successive des flexibles déroulés les uns à la suite des autres et tous connectés initialement à un collecteur/distributeur de fluides communs est que les pertes de charge sont limitées à la longueur utile de tuyau déroulée, c’est-à-dire la longueur déroulée à un moment donné au juste nécessaire pour atteindre l’endroit où l’on souhaite souffler, aspirer ou projeter.
En outre, les particules (issues d’un décapage, abrasifs de grenaillage...) pouvant être particulièrement impactant par érosion pour l’intérieur des tuyaux, le fait de dérouler une longueur utile au fur et à mesure permet de limiter cette érosion sur uniquement cette longueur et non pas sur la totalité de la longueur des tuyaux.
Enfin, le déroulement/Γenroulement de l’ensemble des tuyaux pouvant être complètement automatisé notamment par le moteur/motoréducteur d’entraînement du tambour, il n’y a plus de main d’œuvre à consacrer à cette opération.
Et la pénibilité humaine est réduite considérablement car seules des opérations manuelles simples et aisées de connexion/déconnexion entre tuyaux successifs peut subsister.
Par-là, les temps de manutention liés à ces opérations sont considérablement réduits par rapport à l’art antérieur, ce qui est particulièrement appréciable dans des environnements sévères et/ou difficiles d’accès et/ou à contraintes de durée de chantier exigeantes.
Plus particulièrement, dans le cas d’une rénovation d’une conduite forcée, le gain de temps et la réduction de pénibilité humaine sont très avantageux.
Par ailleurs, le fait d’intégrer le dévidoir dans un bâti indépendant, avantageusement doté de sa motorisation d’entraînement du tambour, permet d’obtenir un module à part entière compact qui est donc plus aisé et rapide à transporter.
En particulier, dans l’application immédiate envisagée de rénovation de conduite forcée par robot, les inventeurs conçoivent actuellement un module prêt à l’usage avec bâti, dévidoir, collecteur commun, motorisation d’entraînement, son enveloppe de protection selon l’invention et des tuyaux flexibles typiquement une longueur totale de l’ordre de 125 mètre-linéaire, dont le poids total est d’environ 1000 kg pour des dimensions en largeur de 2920 mm, longueur de 2920 mm et hauteur de 2720 mm.
Avec un tel poids et de telles dimensions, un module selon l’invention peut être aisément transporter par hélitreuillage, ce qui réduit encore le temps de préparation in-situ d’un chantier.
Description détaillée
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d’exemples de mise en œuvre de l’invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes parmi lesquelles :
- les figures 1 et 2 sont des vues en perspective respectivement du dessus et de dessous d’un exemple de module d’aspiration de soufflage, d’aspiration ou de projection avec un dévidoir selon l’invention sur le tambour duquel sont enroulés une pluralité de tuyaux flexibles ;
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du module selon les figures 1 et 2, la figure 3 montrant le collecteur commun à l’ensemble des tuyaux flexibles ;
- la figure 4 est une vue en coupe transversale du module selon les figures 1 et 2, la figure 4 montrant l’intérieur d’un des tuyaux flexibles en cours de dévidement depuis le tambour du dévidoir ;
- la figure 5 est une vue en perspective d’un module selon l’invention avec le dévidoir et le bâti mais sans les tuyaux flexibles ; la figure 5 montrant la porte d’accès au dévidoir dans une position fermée ainsi que dans une position ouverte permettant l’accès à un utilisateur à l’intérieur du module ;
- la figure 6 est une vue schématique montrant l’extrémité d’un tuyau complètement déroulé d’un dévidoir selon l’invention prête à être connecté à l’extrémité libre du tuyau déroulé consécutivement depuis le dévidoir.
On précise que les termes « avant » et « arrière » se réfèrent à un sens du déplacement de déroulement d’un tuyau flexible depuis un dévidoir selon l’invention.
De même, les termes « dessus », « dessous », « haut », « bas », « supérieur », « inférieur » sont à comprendre en référence au bâti sur lequel un dévidoir est monté avec l’axe central de son tambour à la verticale.
Les figures 1 et 2 montrent un module 1 pour l’aspiration, le soufflage ou la projection de grenaille pour les opérations de rénovation avec décapage d’une conduite forcée par un robot développé par la société déposante.
Plus précisément, ce robot est configuré pour se déplacer de manière autonome à l’intérieur d’une conduite forcée quelle que soit l’inclinaison de celle-ci.
Le robot supporte un bras qui supporte une cloche de grenaillage montée à l’intérieur d’une enveloppe permettant la projection d’un abrasif (grenaille) pour le décapage et l’aspiration de l’abrasif et des déchets issus du décapage.
Lors de la rénovation, un circuit fluidique vient donc alimenter la cloche en grenaille à projeter et récupérer par aspiration l’abrasif et les déchets issus du décapage.
Concrètement une ligne de tuyaux flexibles dédiée à la projection et une autre distincte dédiée à la récupération par aspiration sont fixée et débouchent à l’intérieur de la cloche.
Ces lignes fluidiques sont toutes montées dans un ombilic est arrimé sur un câble treuillé permettant de reprendre l’effort de traction des composants de l’ombilic pendant les déplacements du robot (avance / recul) dans la conduite forcée à rénover.
Pour suivre le déplacement du robot le long de la conduite, les inventeurs ont conçu pour chaque ligne un module 1.
Ce module 1 comprend tout d’abord un bâti 2 dans lequel un dévidoir 3 est monté en rotation autour de son axe central X.
De préférence, le bâti 2 est constitué de deux châssis 20, 21 l’un sur l’autre qui forme une structure mécanosoudée. Le châssis 20 du dessous supporte le dévidoir 3 et il peut être posé directement sur le sol ou sur une plateforme. Le châssis 21 du dessus, assemblé au châssis 20, est agencé autour du dévidoir 3.
Le dévidoir 3 comprend un tambour 4 autour duquel est enroulée une pluralité 5 de tuyaux flexibles 5.1 à 5.8 identiques sous la forme de nappes empilées les unes sur les autres.
Plus précisément, le tambour 4 comprend une partie cylindrique 40 d’axe central X qui constitue le support d’enroulement de la pluralité 5 de tuyaux flexibles.
Comme visible en figure 3, le tambour 4 comprend également une pluralité 41 de flasques de maintien 42, fixés sur la partie cylindrique parallèlement les uns des autres en définissant des espaces E destinés chacun à maintenir un des tuyaux flexibles 5.1 à 5.8 enroulés sur la partie cylindrique.
De préférence, en particulier pour l’application visée, comme cela ressort de la figure 4, l’enroulement de chaque flexible 5.1 à 5.8 est réalisé sur lui-même en spirale selon une seule épaisseur. Autrement dit, la hauteur d’un espace E entre deux flasques 42 adjacentes, mesurée dans le sens de l’axe X, correspond approximativement au diamètre externe d’un tuyau flexible 5.1 à 5.8 plus un dégagement pour permettre un déroulement/enroulement de chaque tuyau aisément.
Selon l’invention, le dévidoir 3 intègre en outre un collecteur de fluides multivoies 6, fixé à l’intérieur de la partie cylindrique 40 du tambour.
Ce collecteur 6 comprend un orifice commun 60, débouchant à une extrémité longitudinale de la partie cylindrique 40 du tambour. En fonctionnement, comme mieux visible en figure 2, l’orifice commun 60 est connecté à un système centralisé d’aspiration ou de soufflage ou de projection non représenté par le biais d’au moins un tuyau fixe 7 au système centralisé.
Plus précisément, afin de réaliser la connexion étanche entre tuyau fixe 7 et collecteur commun 6 tout en suivant le dévidement/enroulement du dévidoir 3, un joint tournant 8 est monté entre le tuyau fixe 7 et l’orifice commun 60 du collecteur.
L’intérieur du collecteur 6 débouche sur une pluralité 61 d’orifices de distribution 61.1 à 61.8 dont le nombre est égal à celui des tuyaux flexibles 5.1 à 5.8.
Plus précisément, les orifices de distribution 61.1 à 61.8 débouchent le long de la partie cylindrique 40 du tambour, chacun en regard d’un des espaces E. Cet agencement permet de connecter sur chaque orifice de distribution 61.1 à 61.8, une extrémité d’un de la pluralité de tuyaux flexibles 5.1 à 5.8 enroulés sur la partie cylindrique 40 du dévidoir 3.
Par ailleurs, l’autre extrémité, l’extrémité libre de chacun des tuyaux flexibles 5.1 à 5.8 est obturée au moyen d’un bouchon amovible 50.
Afin de limiter la pénibilité lors des manœuvres, et d’assurer le couple nécessaire au dévidement ou à l’inverse à l’enroulement du dévidoir 3, sans aide manuelle, un motoréducteur 9 est fixé sur le bâti 2 et de préférence sur le châssis 20 du dessus.
Ce motoréducteur 9 est adapté pour entraîner en rotation le dévidoir 3 autour de son axe central X dans les sens horaire et anti-horaire par l’intermédiaire d’un lien flexible de transmission, tel qu’une chaîne ou courroie d’entraînement.
Une porte d’accès 22 ainsi qu’un grillage de protection 23 sont fixés à la périphérie du châssis du dessous 20 délimitant une enveloppe de protection à l’exception d’une zone d’accès 10 à un des tuyaux flexibles à dévider ou à enrouler.
La porte d’accès 22 est de préférence constituée par une porte montée pivotante entre une position extrême de fermeture dans laquelle elle ferme avec le grillage au moins le volume autour des flasques à l’exception de la zone d’accès 10 et une pluralité de positions d’ouverture dans laquelle elle laisse l’accès au volume pour un opérateur.
La zone d’accès 10 est constituée par un support sous la forme d’un manchon dans lequel un tuyau flexible emmanché peut se déplacer librement pour son déroulement ou dévidement.
Dans l’exemple illustré, le manchon d’accès 10 est de préférence intégré dans un rideau coulissant 24 formant l’ouvrant de la porte d’accès.
Ainsi, le manchon 10 peut coulisser le long du tambour 4 à l’extérieur des flasques 42 et occuper n’importe quelle position en regard d’un espace entre deux flasques du tambour 4.
On décrit maintenant le procédé de fonctionnement d’un module 1 qui vient d’être décrit et qui sert soit à l’aspiration soit à la projection de grenaille.
Le module 1 est mis en place sur une plateforme ou sur le sol à l’extérieur et en extrémité d’une portion de la conduite à rénover.
On approche le tuyau 7 relié au système centralisé d’aspiration ou de projection de grenaille non représenté.
Après avoir réalisé la connexion étanche entre le joint tournant 8 et l’orifice commun 60 du collecteur 6, on enlève le bouchon amovible de l’extrémité libre d’un premier tuyau flexible 5.1. De préférence, il s’agit du tuyau agencé le plus en bas du dévidoir 3.
Cette extrémité libre du premier tuyau flexible 5.1 est alors connectée à la cloche de grenaillage et d’aspiration solidaire du robot qui se trouve au début de la portion de conduite à rénover.
Le système centralisé est alors mis en fonctionnement, ce qui provoque soit l’aspiration, soit la projection de grenaille dans le tuyau fixe 7 et donc dans le collecteur tournant 6 et dans le premier tuyau 5.1.
On déroule alors toute la longueur du premier tuyau 5.1 en maintenant le système centralisé en fonctionnement de sorte à suivre le déplacement du robot en progression dans la portion de conduite à rénover.
Une fois toute la longueur du premier tuyau 5.1 dévidée, on procède à l’arrêt du système centralisé.
Un opérateur vient alors ouvrir la porte d’accès 22 et procède à la déconnexion de l’extrémité du premier tuyau flexible 5.1 de son orifice de distribution 61.1 correspondant du collecteur.
Il obture alors cet orifice de distribution 61.1.
L’opérateur enlève ensuite le bouchon amovible 50 de l’extrémité libre du deuxième tuyau flexible 5.2 qui est de préférence celui immédiatement au-dessus du premier tuyau 5.1.
Il procède alors à la connexion étanche entre l’extrémité libre du deuxième tuyau flexible 6.2 et l’extrémité du premier tuyau 6.1 déconnectée de son orifice de distribution 61.1.
Un exemple de mise en œuvre de la connexion étanche est montré en figure 6. Ici, chaque tuyau flexible 5.1 à 5.8 est constitué un flexible annelé dont chaque extrémité se termine par une manchette 51 sertie par l’extérieur.
La manchette 51 présentant une collerette 52 adaptée pour se connecter de manière étanche avec celle d’un autre tuyau flexible par l’intermédiaire d’un collier de serrage à gorge 53. Cette connexion étanche est simple à réaliser et efficace.
Puis on répète l’ensemble des étapes décrites ci-avant avec le deuxième tuyau 5.2, en mettant à nouveau en fonctionnement le système centralisé. De préférence, au préalable, l’opérateur s’assurer que le manchon 10 est traversé par le deuxième tuyau 5.2 et qu’il est en regard de l’espace E dans lequel celui-ci est enroulé.
En fonction de longueur de la portion de travail, ici la longueur de la portion de conduite à rénover, on répète aussi l’ensemble des étapes pour tout ou partie des autres tuyaux restants 5.1 à 5.8.
Pour faciliter encore mieux le déroulement des tuyaux flexibles, le motoréducteur 9 d’entraînement du tambour 4 est asservi à l’effort de traction exercé sur le ou les tuyaux déroulés ou en cours de déroulement.
Ici, l’effort de traction est directement proportionnel à la vitesse de déplacement du robot sur lequel le ou les tuyaux déroulés sont fixés.
On peut répéter toutes les opérations précédentes dans le sens inverse, i.e. dans le sens de ré-enroulement de l’ensemble des tuyaux 5.1 à 5.8.
D’autres variantes et améliorations peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées.
Par exemple, si dans les exemples illustrés, les tuyaux flexibles 5.1 à 5.8 sont de longueur et diamètre identiques, on peut très bien envisager d’avoir enroulés sur un même dévidoir deux ou plusieurs groupes de tuyaux de longueur et/ou de diamètre différents.
On peut prévoir d’équiper la porte d’accès avec une fermeture sécurisée et/ou avec un capteur de détection de l’ouverture de la porte.
Claims (14)
1. Dispositif formant un dévidoir (3) de tuyaux flexibles (5.1 à 5.8) comprenant :
- un tambour (4) comprenant :
• une partie cylindrique (40) s’étendant autour d’un axe central (X) et destinée à recevoir par enroulement une pluralité de tuyaux flexibles (5.1 à 5.8) ;
• une pluralité (41) de flasques de maintien (42), fixés sur la partie cylindrique parallèlement les uns des autres en définissant des espaces E destinés chacun à maintenir un de la pluralité de tuyaux flexibles enroulés sur la partie cylindrique ;
- un collecteur de fluides multivoies (6), fixé à l’intérieur de la partie cylindrique du tambour, comprenant :
• un orifice commun (60), débouchant à une extrémité longitudinale de la partie cylindrique du tambour, l’orifice commun étant destiné à être connecté à un système centralisé d’aspiration ou de soufflage ou de projection ;
• une pluralité (61) d’orifices de distribution (61.1 à 61.8) débouchant le long de la partie cylindrique du tambour, chacun en regard d’un des espaces définis entre flasques, de sorte à ce qu’un de la pluralité de tuyaux flexibles enroulés sur la partie cylindrique du dévidoir et maintenus dans les espaces puisse y être connecté
2. Dévidoir (3) selon la revendication 1, comprenant :
- un bâti (2) dans lequel le dévidoir est monté en rotation autour de son axe central, de préférence agencé à la verticale ;
- un moteur ou motoréducteur (8) fixé sur le bâti et adapté pour entraîner en rotation autour de son axe central dans les sens horaire et anti-horaire le dévidoir par l’intermédiaire d’un lien flexible de transmission.
3. Dévidoir (3) selon la revendication 2, le bâti comprenant :
- un premier châssis (20) supportant le dévidoir ;
- un deuxième châssis (21) assemblé au premier châssis et agencé autour du dévidoir, le deuxième châssis comprenant à sa périphérie une enveloppe de protection fermant au moins le volume autour des flasques à l’exception d’une zone d’accès (10) à un tuyau flexible à dévider ou à enrouler.
4. Dévidoir (3) selon la revendication 3, l’enveloppe de protection comprenant :
- un grillage de protection (23) fixé au deuxième châssis ;
une porte d’accès (22) au dévidoir, montée pivotante sur le deuxième châssis, entre une position extrême de fermeture dans laquelle elle ferme avec le grillage au moins le volume autour des flasques à l’exception de la zone d’accès de tuyau flexible et une pluralité de positions d’ouverture dans laquelle elle laisse l’accès au volume pour un opérateur.
5. Dévidoir (3) selon l’une des revendications 2 à 4, comprenant un support de tuyau (10) flexible monté coulissant sur le bâti le long du tambour, le support étant adapté pour loger et supporter un tuyau flexible à dévider ou à enrouler et occuper n’importe quelle position en regard d’un espace entre deux flasques du tambour.
6. Dévidoir selon la revendication 5, le support étant constitué d’un manchon d’accès (10) dans lequel un tuyau flexible emmanché peut se déplacer librement.
7. Dévidoir selon la revendication 6 en combinaison avec la revendication 4, le manchon d’accès étant intégré dans un rideau coulissant (24) formant l’ouvrant de la porte d’accès.
8. Module (1) d’aspiration ou de soufflage ou de projection comprenant :
un dévidoir (3) selon l’une des revendications précédentes ;
une pluralité (5) de tuyaux flexibles (5.1 à 5.8) enroulés individuellement autour de la partie sur la partie cylindrique du tambour du dévidoir et maintenu dans un espace entre flasques (42), une des extrémités de chaque tuyau flexible étant connectée à un de la pluralité des orifices de distribution du collecteur tandis que l’autre des extrémités, dite extrémité libre, est obturée par un bouchon amovible.
9. Module (1) selon la revendication précédente, chaque tuyau flexible étant constitué un flexible annelé dont chaque extrémité se termine par une manchette sertie par l’extérieur, la manchette présentant une collerette adaptée pour se connecter de manière étanche avec celle d’un autre tuyau flexible par l’intermédiaire d’un collier de serrage à gorge.
10. Procédé d’aspiration ou de soufflage ou de projection sur une zone de travail de grande longueur, comprenant les étapes suivantes :
a/ fournir :
- un ensemble selon l’une des revendications 8 ou 9 ;
- un système centralisé d’aspiration ou de soufflage ou de projection;
au moins un tuyau fixe d’aspiration ou de soufflage ou de projection connecté au système centralisé ;
b/ connexion étanche au moyen d’un joint tournant entre le tuyau fixe et l’orifice commun du collecteur ;
c/ enlèvement du bouchon amovible de l’extrémité libre d’un des tuyaux flexibles, dit premier tuyau flexible ;
d/ mise en fonctionnement du système centralisé ;
e/ déroulement de toute la longueur du premier tuyau en maintenant le système centralisé en fonctionnement ;
f/ arrêt du système centralisé ;
g/déconnexion de l’extrémité du premier tuyau flexible de son orifice de distribution du collecteur ;
h/ obturation de l’orifice de distribution duquel le premier tuyau est déconnecté ; i/ enlèvement du bouchon amovible de l’extrémité libre d’un autre des tuyaux flexibles, dit deuxième tuyau flexible ;
j/ connexion étanche entre l’extrémité libre du deuxième tuyau flexible et l’extrémité du premier tuyau déconnectée de son orifice de distribution ;
k/ répétition des étapes d/ à j/ avec tout ou partie de l’ensemble des tuyaux flexibles restant encore enroulés.
11. Procédé selon la revendication 10, selon lequel l’ensemble des étapes c/ à k/ est réalisé à partir du premier tuyau flexible agencé le plus en bas en remontant successivement vers les tuyaux flexibles agencés au-dessus.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, le déroulement des tuyaux flexibles étant assisté au moyen d’un moteur ou motoréducteur d’entraînement du tambour, de préférence asservi à l’effort de traction exercé sur le ou les tuyaux déroulés ou en cours de déroulement.
13. Procédé selon la revendication 12, l’effort de traction étant directement proportionnel à la vitesse de déplacement d’un robot sur lequel le ou les tuyaux déroulés sont fixés.
14. Application du procédé selon l’une des revendications 10 à 13 pour alimenter en grenaille et/ou aspirer la grenaille depuis un robot de rénovation avec décapage par grenaillage d’une canalisation, notamment une conduite forcée.
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