Brevet FR2342455A1 — publié le 19770923

La présente invention a trait à un appareil pourvu de moyens de propulsion qui lui permettent de se déplacer dans une canalisation inaccessible au personnel, par exemple dans une conduite dont le diamètre est compris entre 70 et 500 min. Un tel appareil sert généralement à inspecter l'intérieur d'une canalisation, par exemple au moyen d'une caméra de télévision qui l'accompagne. I1 sert aussi, plus particulièrement, à repérer le parcours d'une canalisation, lorsqu'on ne connait plus ce parcours, et à mesurer cette canalisation. Dans les appareils de ce genre, actuellement connus, la translation de l'appareil a lieu grâce à l'adhérence des roues motrices de l'appareil sur la paroi interne du tube, adhérence réalisée gracie au poids propre de l'appareil. Etant donné, toutefois, que le poids de cet appareil ne peut pas etre augmenté à volonté, en raison de ses dimensions limitées, et qu'en outre l'augmentation du poids de l'appareil devient f.inalement antiéconomique et rend pratiquement impossible la réalisation d'un appareil portatif, l'adhérence obtenue par ce moyen se heurte à une limite relativement étroite. I1 en résulte que l'appareil risque de s'immobiliser dans la canalisation, lorsque celle-ci est rendue glissante par des résidus gras ou autres, ou lorsqu'elle suit un parcours ascendant.Les appareils connus présentent en outre l'inconvénient d'etre exposés à basculer lorsqu'un obstacle se présente dans la canalisation, ou lorsque l'entratnement devient inégal, par exemple unilatéral. Dans un tel cas, il devient difficile de récupérer l'appareil, et il faut même souvent des travaux de terrassement pour y parvenir. Le but de la présente invention est de réaliser un appareil du genre ci-dessus, dont l'adhérence sur la paroi interne du tube ne dépende pas du poids propre de l'appareil, et qui ne soit pas exposé au risque de basculer à l'intérieur de la canalisation, mais reste capable de maintenir son trajet non modifié en toute position symétrique par rapport à l'axe de la canalisation, sans que son mouvement soit rendu impossible par des variations entre des limites définies - du diamètre de la conduite, lorsque celle-ci présente par exemple des sections retrécies ou élargies, ou encore lorsqu'elle présente des protubérances internes annulaires ou autres obstacles. L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un chassis allonge destiné à-être introduit dans la canalisation, et au moins deux éléments sans fin en forme de rubans, disposés respectivement dans des plans parallèles à l'axe longitudinal du chassis, de manière à former une bande de friction s'étendant selon la longueur du chassis, ces éléments sans fin circulant chacun sur un galet de renvoi entraîné par un moteur fixé au chassis et présentant chacun une partie rectiligne guidée sur plusieurs galets oscillants sollicités vers l'extérieur par une force élastique, ces galets étant disposés de telle sorte que les parties droites de tous les éléments sans fin soient réparties de façon au moins approximativement égale autour de l'axe longitudinal du chassis. I1 résulte des dispositions adoptées conformement à l'invention, que tous les éléments sans fin, entraînés, se trouvent constamment pressés contre la paroi interne de la conduite, selon une surface relativement importante, en des emplacements répartis de façon au moins approximativement régulière autour de l'axe de la conduite. Grace à cette compression des éléments en forme de rubans contre la paroi interne, l'adhérence se trouve largement augmentée, assurant ainsi la propulsion de l'appareil même lorsque la paroi du tube est glissante, et lorsque le tube présente un profil ascendant ou même vertical. De plus, les éléments en forme de rubans, guidés par des rouleaux à appui élastique, s'adaptent à toutes les irrégularités de forme de la paroi interne de la conduite, sans entraver le mouvement de l'appareil.Enfin, il est pratiquement évident que tout basculement de l'appareil est impossible, et que ceci exclut pratiquement que l'appareil ne puisse plus se propulser de lui-même dans la canalisation. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention sera décrit ci après, en se référant au dessin, dont la figure unique représente un appareil conforme à l'invention, introduit dans une canalisation, et vu en élévation avec coupe partielle. L'appareil représenté au dessin comporte un chassis 1 constitué de longerons 2 et 3, de traverses 4 et 5, ainsi que d'une tige 6 qui s'étend longitudinalement vers le centre du chassis et est attachée à la traverse 5. La traverse antérieure 4 est pourvue d'éléments de contact électriques, non représentés, tels que des broches, sur lesquels s'engage un connecteur femelle 7 auquel aboutit un cable 8. Le connecteur 7 est muni d'anneaux 9 reliés par des canettes 10 aux louerons 2 du chassis, pour retenir le connecteur en résistant aux efforts de traction. Un de ces anneaux 9 porte en outre un ruban de mesure Il. Sur la traverse postérieure 5 est fixé un moteur électrisue 12 dont l'arbre 13 porte une vis sans fin 14. Le moteur 12 est de préférence un moteur à basse tension, par exemple un moteur à courant continu prévu pour une tension d'alimentation de 12 ou 14 volts, qui parvient au moteur par le cible 8. L'inversion de polarite de l'alimentation permet de faire tourner le moteur dans un sens ou dans 1 t autre. Sur la tige fixe 6 sont disposées deux plaques 15 reliées à cette tige par des pattes 16 qui peuvent coulisser le long de cette tire. Pour compléter le guidage des plaques 15, celles-ci sont pourvues chacune d'un goujon 17 qui coulisse dans un alésage 18 ménagé dans la traverse 5. A Itextrémité de la tige 6 est fixée une attache 19 à laquelle sont accrochés deux ressorts de traction 20 (un seul de ces ressorts est representé), l'autre extrémité de ces ressorts étant attachée respectivement à l'une et l'autre des deux plaques 15. La traction de ces ressorts sollicite les plaques 15 en direction de la partie à droite du dessin. Chacune des plaques 15 porte trois galets oscillants 21, sur lesquels sont guidées respectivement des courroies trapézoida- les 22. Le montage oscillant des galets 21 est réalisé de la manière suivante : chaque galet tourillonne sur un axe porté par une biellette 23, articulée en 24 sur la plaque 15. A la biellette 23 est fixé un secteur denté 25. Sur la plaque 15 est disposée une crémaillère 27 qui coulisse dans un tube 26, dans lequel elle comprime un ressort 28, dont la compression est réglable au moyen d'une vis 29. Dans la paroi du tube 26 sont ménagées, aux emplacements appropriés, des fenêtres qui permettent aux secteurs dentés 25 d'engrener avec la crémaillère 27. Chaaue courroie 22 passe en outre sur un galet 30 dont l'axe est porte par la traverse 5. Les galets 30 sont associés chacun à une roue dentée 31 qui engrene avec la vis sans fin 14. On verra, d'après le dessin, que chacune des courroies 22 est maintenue en tension par le ressort de traction 20 qui lui correspond, et que d'autre part les galets 21 de chaque plaque 15 sont écartés vers ltextérieur, sous l'action du ressort 28 agissant sur la crémaillère 27 puis sur les secteurs dentés 25 en prise avec celle-ci. Ce mouvement est indiqué par des flèches pour deux des galets 21. Lorsqu'on introduit l'appareil dans une canalisation 32, ainsi que le représente la figure, les galets 21 pressent les deux courroies 22 contre la paroi interne du tube, eri de empl.ce- ments diamétralement opposés, dans le cas représent comme exemple. Lorsque le moteur électrioue 12 est mis sous tension, les courroies 22 sont mises en mouvement par l'intermédiaire de la vis sans fin 14, des roues dentées 31 et des galets 30, de telle sorte cue l'appareil progresse de lui-même dans la canalisation 32, clans un sens ou dans l'autre selon le sens de rotation du moteur. Grâce à la grande surface de contact des courroies avec la paroi du tube 32 et à la compression de ces courroies contre cette paroi, en raison de leur disposition diamétralement opposée, tout alissement de ces courroies à l'intérieur de la canalisation se trouve pratiquement exclu. Les variations éventuelles du diamètre de la canalisation ainsi que toutes les protubérances qui pourraient exister sur sa paroi interne sont compensées par le montage élastique des galets 21.L'appareil peut aussi gravir des portions verticales de la canalisation et franchir aisément des branchements de canalisation, tel que celui représenté en 33, ainsi que de légères courbes. Une utilisation importante de l'appareil selon l'invention consiste à repérer et mesurer des canalisations enterrées, dont on ne connait plus le tracé, et aussi, plus particulièrement, à repérer et à localiser des branchements de canalisations ou des puits recouverts, dont l'emplacement était inconnu. Pour cette dernière application, l'appareil représenté au dessin est pourvu de deux palpeurs électromécaniques 34 et 34'. Une biellette 35 engagée sur les axes de deux galets 21 de chaque courroie 22 porte une tige-ressort-36, pourvue à son extrémité d'un bouton palpeur 37, et articulée à sa base en 38. Au pied 38 de la tige-ressort 36 se trouve un contacteur électrique, non représenté au dessin, relié électriquement à des contacts déterminés du connecteur fixé sur la traverse 4. Ce contacteur est actionné par les oscillations de la tige-ressort 36. Lorsque l'appareil progresse dans une conduite dont la paroi intérieure est constamment ininterrompue, les boutons 37 des palpeurs 34 et 34' reposent contre la paroi de la conduite 32, les tiges-ressorts 36 étant inclinées dans la position représentée au dessin pour le palpeur 34'. Mais, aussitôt que l'appareil vient à franchir un embranchement 33 de la canalisation, la tiqe-ressort 36 sé redresse, comme représenté pour le palpeur 34. Ce mouvement de bascule du palpeur entraîne le contacteur oui lui est relié. Etant donné aue ce contacteur est relié par l'intermédiaire du connecteur 7 aux conducteurs correspondants du câble 8, il est possible de déterminer aussitôt, à partir de l'autre extrémité de ce câble, accessible au dehors de la canalisation, la fermeture de ce contacteur, par exemple au moyen d'une lampe-témoin. Au moyen du ruban de mesure 11, que l'appareil entraine en même temps que le câble, on peut en outre mesurer la distance parcourue depuis l'entrée de la conduite où l'appareil a été introduit jusqu'à 1' embranchement 33. S'il existe sur le parcours de la conduite 32 un puisard inconnu, les deux palpeurs 34 et 34' se détendent et actionnent leurs contacteurs. Si chacun de ces contacteurs est relié à un conducteur différent du cable 8, il est possible de déterminer au moyen d'organes de signalisation distincts, tels que des lampestémoins, reliés séparément à ces conducteurs du câble, si l'appareil se trouve au niveau d'un embranchement (une seule lampe-témoin s'allume) ou d'un puisard (les deux lampes-témoins s'allument). Au moyen de palpeurs de conformation appropriée, associés à des contacteurs, il est également possible d'identifier et de localiser, au moyen du ruban de mesure 11 entratné par l'appareil, d'autres irrégularités dans la forme d'une conduite, par exemple des rétrécissements. I1 est également possible de déterminer l'emplacement, non connu, de la conduite enterrée dans laquelle progresse l'appareil, en se servant du câble entrain par cet appareil et d'un détecteur de conduites d'eau, d'un type connu, place à la surface du sol. Etant donné que le câble est isolé, ceci évite un contact avec d'autres canalisations, de telle sorte que l'emplacement du cabale et donc celui de la conduite dans laquelle il se trouve peut etre déterminé sans aucune équivoque par voie électrique, même dans le cas d'un réseau dense de canalisations. I1 est encore possible d'équiper l'appareil selon l'invention d'une caméra de télévision, placée à la partie antérieure de l'appareil, et d'un dispositif d'éclairage éclairant la canalisation, ces équipements pouvant être tous deux raccordés au moyen du connecteur 7 à un cable 8 prévu pour cette fonction supplémentaire. D'autres dispositifs de mesure peuvent encore être installés sur l'appareil et entraînés par celui-ci dans la canalisation à inspecter; par exemple des capteurs de pression pour la recherche d'une fuite dans une conduite d'eau potable ou autre canalisation. Il est avantageux de raccorder à l'extrémité du câble P qui se trouve à l'extérieur de la conduite un coffret de commutation, contenant les organes de commutation nécessaires pour l'alimentation du moteur électrisue 12 dans les deux sens de marche, ainsi aue les dispositifs de signalisation mentionnés plus haut, et le cas échéant par exemple un accumulateur, ce coffret étant en outre relié électriquement à un dévidoir de cable pourvu de prises de courant. L'appareil selon l'invention permet d'éviter entierement l'exécution de terrassements exploratoires1 coûteux et gênants, qui seraient autrement nécessaires pour l'inspection de certaines canalisations, et de ne recourir à des terrassements au'au seul cas où il est nécessaire de mettre au Âour des conduites qui ont de toute façon besoin d'être rénovées. REVENDICATIONS 10) Appareil pourvu de moyens de propulsion pour sa progression dans une canalisation inaccessible au personnel, carac tris en ce qu'il comporte un chassis allongé destiné à etre introduit dans la canalisation et au moins deux éléments sans fin en forme de rubans, disposés respectivement dans des plans parallèles à l'axe longitudinal du chassis, ces éléments présentant une bande de frottement qui s'étend dans le sens longitudinal du chassis, passe sur un galet de renvoi entraîné par un moteur dispose dans le chassis, et présente une partie rectiligne guidée par plusieurs galets oscillants sollicités vers l'extérieur par une force elastiaue, ces galets étant disposés de telle sorte que toutes les parties rectilignes des éléments sans fin guidées par ces galets soient réparties de façon au moins approximativemcnt équidistante autour de l'axe longitudinal du chassis. 20) Appareil selon la revendication l, caractérisé en ce crue les éléments sans fin en forme de rubans sont constitués par des courroies à section trapézoldale. 30) Appareil selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les galets moteurs de renvoi pour les éléments sans fin sont portés par des paliers fixés au chassis et sont chacun pourvus d'une roue dentée, chaque roue dentée engrenant avec une vis sans fin commune à toutes les roues dentées, calée sur l'arbre du moteur 40) Appareil selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un des galets oscillants de chaque élément sans fin en forme de ruban est un galet fou de renvoi. 50) Appareil selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce crue les galets oscillants de chaque élément sans fin sont disposés sur un support commun, tel qu'une plaque, articulé sur une tige centrale fixée au chassis et disposée dans le sens longitudinal de ce chassis. 6 ) Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque support de galets est articulé de manière coulissante sur la tige centrale et est pourvu, pour assurer la tension de l'élément sans fin, d'un ressort attaché d'une part à la tige centrale et d'autre part au chassis. 7 )-Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce oue chacue support de galets est pourvu d'une crémaillère disposée parallèlement à la tige centrale, mobile en direction axiale et sollicitée par un ressort, chaque aalet disposé sur ce support étant monté en position excentre sur un secteur dent oui enarèìne avec ladite crémaillère. 80) Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la crémaillère coulisse dans un tube fixé au support de galets, présentant des ouvertures pour le passage des secteurs dentés, et renfermant à une de ses extrémités un ressort prenant appui d'une part contre la crémaillère et d'autre part contre une vis de réglage se vissant dans l'extrémité du tube pour permettre de régler la course du ressort. 90) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur est un moteur électrique pouvant être actionné dans les deux sens de rotation, et en ce crue le chassis est pourvu d'organes de contact permettant de le relier à un connecteur de câble électrique. 100) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le chassis est muni d'organes tels aue des canettes pour retenir le connecteur de cable en résistant aux effortsXde traction subis par ce câble. 110) Appareil selon les revendications 1 et 9, caractérisé en ce cutil comporte plusieurs palpeurs électromécaniaues, olasti- ques et oscillants, pour palper la paroi interne de la canalisation, ces palpeurs pouvant être reliés au connecteur de câble de manière à fournir à distance un signal électrique indiquant la présence- de modifications dans la paroi interne de la canalisation, à mesure que l'appareil rencontre ces modifications au cours de sa progression.