WO1991011652A1 - Dispositif de traction pour appareil de controle, de traitement et d'intervention a l'interieur de canalisations - Google Patents

Dispositif de traction pour appareil de controle, de traitement et d'intervention a l'interieur de canalisations Download PDF

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Definitions

  • patent CH 672 895 describes a machining device operating inside a pipe, consisting of several modules coupled together, one of which is a specialized work module; this train of modules is pulled by the traction device which is the subject of patent CH 669 127 characterized in that its advance movement is done in spurts, resulting from a succession of elongation and retraction movements of the body of said device, radial expanders coming to bear on the inner wall of the pipe. If this traction device works properly, it is of relatively complicated construction and use, due to its successive movements of elongation and retraction.
  • Another toothed wheel 26 is fixed on the same axis 11A, preferably on the other side of the caster 11, and drives the toothed wheel 27, fixed on the axis 12A of the caster 12 by means of another chain galle 28.
  • the motor 20 is preferably a DC motor, it is capable of turning in one direction or in the other, variable speed, depending on the voltage applied to it; therefore the drive of the traction device will also be in one direction or the other, at variable speed.
  • the rear face 17 of the body 10 comprises various members not shown, in particular pivoting, articulated and flexible coupling means making it possible to fix the next module, one or more connectors for fixing the energy transmission cable or cables and / or control signals, as well as a switch for controlling the forward or reverse movement of the device from said panel when the device is being introduced into the pipe, as well as the postponement of the control of walk to a control panel located outside the excavation.

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Abstract

Le dispositif de traction pour appareil de contrôle, de traitement et d'intervention à l'intérieur de canalisations est constitué d'un corps (10) cylindrique allongé, duquel dépassent trois roulettes disposées dans un même plan, deux d'entre ces roulettes (11, 12) étant motrices et venant s'appuyer contre une génératrice de la canalisation, alors que l'autre roulette (13), disposée dans une cassette (14) montée sur ressorts (15) vient s'appuyer sur la génératrice diamétralement opposée à la précédente, maintenant de ce fait le dispositif de traction en position à l'intérieur de la conduite. Le dispositif de traction est muni d'un moteur électrique (20) et peut ainsi entraîner, à vitesse variable et dans les deux sens, un ou plusieurs modules d'intervention à l'intérieur d'une canalisation.

Description

DISPOSITIF DE TRACTION POUR APPAREIL DE CONTROLE, DE TRAITEMΕNT ET D'INTERVENTION A L'INTERIEUR DE
CANALISATIONS.
L'intervention directe par l'intérieur d'une canalisation se développe de plus en plus, principalement dans les villes, vu l'avantage que représente un chantier de dimensions réduites pouvant être disposé à l'extérieur du flot de circulation. Cet avantage est encore amplifié par le nombre croissant de canalisations appartenant à toutes sortes de réseaux, en particulier' les réseaux d'eau potable, d'eau industrielle, d'eau claire et d'eau usée, de gaz, voire aux différents réseaux d'alimentation en énergie électrique ainsi qu'à ceux de câbles appartenant aux PTT. L'enchevêtrement des conduites de plusieurs de ces réseaux amène, lorsqu'on veut intervenir sur une conduite particulière par l'extérieur, à un chantier important, pouvant être fortement perturbateur de la circulation, ainsi que parfois à des mises hors service temporaires d'une ou plusieurs autres conduites faisant partie d'autres réseaux.
Afin de pallier à ces inconvénients, des méthodes d'intervention ont été développées, en particulier le brevet CH 672 895 décrit un dispositif d'usinage opérant à l'intérieur d'une canalisation, constitué de plusieurs modules accouplés entre eux dont l'un est un module de travail spécialisé; ce train de modules est tiré par le dispositif de traction faisant l'objet du brevet CH 669 127 caractérisé en ce que son mouvement d'avance se fait par à-coups, résultant d'une succession de mouvements d'élongation et de rétraction du corps dudit dispositif, des extenseurs radiaux venant prendre appui sur la paroi intérieure de la conduite. Si ce dispositif de traction fonctionne convenablement, il est de construction et d'emploi relativement compliqués, de par ses mouvements successifs d'élongation et de rétraction. Le but que se propose le dispositif de la présente invention est de fournir un dispositif de traction de construction et d'emploi plus simples que le dispositif précédent, de par son mouvement d'avance linéaire continu, pouvant servir de dispositif ce traction d'un train de modules d'intervention conforme au premier brevet cité ou de tout autre dispositif pouvant intervenir à l'intérieur d'une canalisation.
Pour ceci, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de roulettes, toutes situées dans un même plan, une partie desdites rouiettes venant s'appuyer contre une première génératrice de la canalisation, alors que la ou les roulettes restantes, vient, respectivement viennent, s'appuyer contre une seconde génératrice, diamétralement opposée à ladite première génératrice; selon une forme d'exécution préférentielle, le dispositif de traction comprend deux roulettes de traction venant s'appuyer contre ladite première génératrice et une roulette d'appui venant s'appuyer contre ladite seconde génératrice, ladite roulette d'appui étant montée dans une cassette amovible montée dans ledit dispositif par des moyens à ressorts, ladite cassette amovible étant adaptée au diamètre de la canalisation.
Le principe et le fonctionnement du dispositif de traction, selon une forme d'exécution possible de l'invention, se comprennent tout particulièrement par le dessin et la description correspondante des figures où:
la figure 1 est une vue en coupe du dispositif,
la figure 2 est une vue selon une coupe dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 1,
la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une conduite, montrant le dispositif vu de
l'avant.
Sur la figure 1, on remarque que le dispositif de traction 1 comporte tout d'abord un corps 10, constitué d'un cylindre de section circulaire, dont le diamètre extérieur est évidement inférieur au diamètre intérieur de la conduite dans laquelle le dispositif doit être introduit ainsi que de moyens de roulement, constitués, selon une forme préférentielle de l'invention, de trois roulettes 11, 12 et 13 dépassant dudit corps 10 par des ouvertures adéquates. Les trois roulettes 11, 12 et 13 ont leurs plans de rotation confondus et passant par l'axe longitudinal du corps cylindrique. Deux de ces roulettes, les roulettes 11 et 12 sont motrices, alors que la roulette 13 est la roulette d'appui. Cette dernière est logée dans une cassette amovible 14, fixée par un axe 13A pivotant dans les parois longitudinales de la cassette 14. Cette cassette 14 peut avoir un mouvement de translation, perpendiculaire à l'aaxe longitudinal du corps cylindrique 10 et dans le plan correspondant aux plans de rotation confondus des trois roulettes; deux ressorts 15 sont logés dans des évidements 16 de ladite cassette 14; une des extrémités de chacun de ces ressorts est solidaire du corps 10 alors que l'autre de leurs extrémités vient s'appuyer contre le fond de chacun des évidements 16, de manière à presser la cassette 14 pour qu'elle tende à sortir du corps 10 tout en la guidant, afin d'appuyer fermement la roulette 13 contre la paroi interne de la conduite, en opposition aux roulettes 11 et 12. Ces moyens à ressorts, associés à la possibilité de déplacement de la cassette, permettent de compenser de petites inégalités de dimensions de la conduite. La casset te 14 et la roulette 13 sont adaptées au diamètre intérieur nominal de la conduite à parcourir; selon les diamètres, la position de la fixation de l'axe 12A sur les parois de la cassette 14 et/ou le diamètre de la roulette 13 sont choisis afin de s'adapter au plus près au diamètre intérieur de la conduite, de manière à ce qu'une force d'appui suffisante soit exercée par la roulette 13 sur la paroi intérieure de ladite conduite. Les roulettes 11, 12 et 13 sont munies sur leur périmètre de bandages de roulement choisis dans des matériaux dont la dureté est adaptée à l'état de la surface intérieure et au matériau de la conduite, afin que le déplacement du dispositif se fasse sans glissement, ceci pour n'importe quelle charge qu'il soit susceptible de tracter. Les roulettes 11, 12 et 13 ont été représentées ayant des diamètres extérieurs identiques; selon les cas, il peut être profitable que le diamètre de la roulette 13 soit différent de celui des deux autres.
Les moyens de transmission d'entraînement du dispositif de traction 1 sont visibles sur la figure 2 et sont constitués principalement d'un moteur 20, préférentiellement un moteur électrique, mais pouvant être un moteur pneumatique ou hydraulique. Le moteur 20 entraîne un réducteur 21 dont l'axe de sortie 21A comporte un pignon denté conique 22 engrenant sur un second pignon denté conique 22A solidaire d'un axe 23A tournant selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps 10 et fixé audit corps. Cet axe 23A supporte une roue dentée 23 entraînant, par l'intermédiaire d'une chaîne de galle 24 une autre roue dentée 25, solidaire d'un axe 11A sur lequel la roulette 11 est fixée. Une autre roue dentée 26 est fixée sur le même axe 11A, préférentiellement de l'autre côté de la roulette 11, et entraîne la roue dentée 27, fixée sur l'axe 12A de la roulette 12 par l'intermédiaire d'une autre chaîne de galle 28. Ainsi les deux roulettes 11 et 12 sont motrices, entraînées par le dispositif décrit à partir du moteur 20. Le moteur 20 étant préférentiellement un moteur à courant continu, il est susceptible de tourner dans un sens eu dans l'autre, à vitesse variable, selon la tension qui lui est appliquée; de ce fait l'entraînement du dispositif de traction se fera lui aussi dans un sens ou dans l'autre, à vitesse variable. La présence du réducteur 20 permet d'obtenir un blocage efficace des roulettes 11 et 12 lorsque le moteur 20 n'est pas alimenté, par exemple en phase de travail en un endroit de la conduite d'un module de travail accouplé audit dispositif de traction; en effet vu que la transmission de mouvement par le réducteur 21 ne se fait pas des roulettes 11 et 12, respectivement de l'aaxe de sortie 21A vers le moteur 20, le dispositif de traction restera en position, même s'il est situé dans une conduite en pente.
La face arrière 17 du corps 10 comporte divers organes non représentés, en particulier des moyens d'accouplement pivotants, articulés et souples permettant de fixer le module suivant, un ou plusieurs connecteurs pour la fixation du ou des câbles de transmission d'énergie et/ou de signaux de commande, de même qu'un commutateur permettant de commander la marche avant ou la marche arrière du dispositif à partir dudit panneau lorsque le dispositif est en train d'être introduit dans la conduite, ainsi que le report de la commande de marche à un tableau de commande situé à l'extérieur de la fouille.
Sur la figure 3 qui est une coupe transversale de la canalisation dans laquelle an voit le dispositif de traction depuis l'avant, on remaque bien que ledit dispositif n'est pas centré dans la conduite mais que la roue d'appui 13, par le mouvement de la cassette 14, permet de garder le dispositif de traction en place dans la conduite. A côté de la forme d'exécution préférentielle décrite, d'autres formes d'exécution conformes à l'invention peuvent être mentionnées; en particulier, les moyens de transmission d'entraînement ont été décrits comprenant des chaînes de galle, mais peuvent comprendre d'autres sortes de moyens, par exemple des courroies crantées ou des courroies trapézoïdales, les roues 23, 25, 26 et 27 étant adaptées en cαnséquence; on pourrait tout aussi bien avoir des arbres tournants pour la transmission du mouvement entre les différents axes 22A, 11A et 12A. Selon une autre variante d'exécution le moteur 20, avec le réducteur 21, peut être placés entre les roulettes extrêmes 11 et 12 afin de supprimer le couple de basculement causé par le déport du moteur vers l'avant; dans ce cas seule l'une des roulettes 11 ou 12 est motrice ou alors une transmission par arbre tournant permet que les deux roulettes soient motrices. Les principales contraintes posées aux moyens de transmission de l'entraînement sont que lesdits moyens soient entièrement logés à l'intérieur du corps tubulaire 10 et que les deux roulettes motrices 11 et 12 soient entraînées à la même vitesse et avec le même couple.
II en est de même pour les moyens de roulement du dispositif qui ont été décrits comme comprenant trois roulettes dont une ou deux d'entre elles sont motrices alors qu'une troisième roulette montée dans une cassette vient faire appui contre la génératrice de la conduite diamétralement opposée à celle où circulent les deux premières roulettes; d'autres moyens de roulement, non représentés, correspondant à diverses autres formes d'exécution sont possibles; par exemple la roulette d'appui 13 peut être fixée à l'extrémité d'un bras dont l'autre extrémité est fixée à un axe pivotant dans le corps 10 , de manière à ce que le bras et la roulette puissent pivoter autour dudit axe dans un plan correspondant au plan de rotation des roulettes. Un ressort disposé entre une partie du corps 10 et ledit bras appuie la roulette contre la génératrice du tuyau qu ' elle doit parcourir de même manière que
précédemment. La longueur du bras pivotant et/ ou la position du point de pivotement dans le corps 10 sont choisis en fonction du diamètre intérieur de la conduite tandis que l ' action du ressort est suffisante pour compenser les petites inégalités à l ' intérieur d'une conduite donnée. Selon une autre forme d ' exécution, la roulette 13 peut être remplacée par deux roulettes, montées dans une cassette ou sur un bras pivotant comme décrit précédemment, les deux roulettes d ' appui étant situées l 'une derrière l ' autre et étant reliées par une chenille; cette forme d' exécution est particulièrement adaptée au cas de conduites comportant des embranchements secondaires dans lesquels une seule roulette d' appui pourrait éventuellement venir se bloquer. Selon une autre forme d' exécution possible, les deux roulettes 11 et 12 supportent une courroie ou une chaîne faisant office de chenille; dans ce cas, seule une des roulettes, p. ex la roulette 11 est entraînée directement par le moteur 20 et le réducteur 21 selon l 'une des manières décrites plus haut, l 'entraînement de la roulette 13 se faisant par l ' intermédiaire de la
chenille.
Selon une autre forme d' exécution, l 'une quelconque des roulettes 11, 12 ou 13 peut être munie d'une roue codeuse qui par l 'intermédiaire d'un dispositif opto-électronique permet de connaître exactement le nombre de tours effectué par ladite roulette, soit la position longitudinale du dispositif de traction dans la conduite. Ce signal est transmis par des moyens appropriés au tableau de commande mentionné
précédemment.
Ainsi, le dispositif de traction répond entièrement aux exigences posées, sa conception et son usage sont extrêmement simples, par le choix de bons bandages des roulettes entraîneuses, il peut tracter des charges considérables sans glissement, le système de roulette d'appui et de cassette permettant qu'il s'adapte facilement au diamètre de la conduite à parcourir; sa progression étant linéaire et continue, à vitesse variable, ainsi que le fait qu'il reste bloqué lorsque le moteur n'est plus alimenté, en font un dispositif de traction apte à tirer ou pousser toutes sortes de dispositifs d'intervention à l'intérieur d'une conduite et permettant un positionnement précis dudit dispositif d'intervention en un endroit quelconque de la conduite, sa progression pouvant de plus être contrôlée par le moyen d'une roue codeuse.

Claims

REVENDICATIONS
1-Dispositif de traction pour intervention à l'intérieur de canalisations, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de roulettes, (11,12,13) toutes situées dans un même plan, une partie desdites roulettes (11,12) venant s'appuyer contre une première génératrice de la canalisation, alors que la ou les roulettes restantes (13) vient, respectivement viennent, s'appuyer contre une seconde génératrice, diamétralement opposée à ladite première génératrice.
2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux roulettes de traction (11,12) venant s'appuyer contre ladite première génératrice et une roulette d'appui (13) venant s'appuyer contre ladite seconde génératrice.
3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite roulette d'appui est montée dans une cassette amovible, (14) ladite cassette amovible étant montée dans ledit dispositif par des moyens à ressorts (15).
4-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite roulette d'appui est montée sur une extrémité d'un bras pivotant, l'autre extrémité dudit bras étant fixée au dispositif de manière à pouvoir pivoter dans ledit plan contenant les roulettes, des moyens à ressort agissant sur ledit bras vennant appuyer ladite roulette d'appui contre ladite seconde génératrice.
5-Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que ladite cassette amovible, respectivement ledit bras pivotant, est adapté au diamètre de la canalisation.
6-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les roulettes comprennent des bandages sur leur périphérie, lesdits bandages étant adaptés à l'état de surface inférieure de ladite conduite.
7-Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les roulettes venant s'appuyer contre la première génératrice et/ou les roulettes venant s'appuyer contre la seconde génératrices sont munies de chenilles. 8- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ses moyens de transmission d'entraînement (20,21,21A,22,22A,23A,23,24, 25,11A,26,28,27,12A) sont situés à l'intérieur d'un corps circulaire (10).
9-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de blocage en position (21). 10-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une roue codeuse ainsi que des moyens opto-électroniques sont associés à une quelconque desdites roulettes afin de contrôler le déplacement dudit dispositif.
11-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à tracter un ou plusieurs modules de travail à l'intérieur d'une canalisation.
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