Brevet FR2564055A1 — publié le 19851115

ENGIN DE MANUTENTION APTE A SE DEPLACER SUR UNE PAROI D'INCLINAISON QUELCONQUE La présente invention se rapporte à un engin de manutention conçu de façon à pouvoir se déplacer à la surface d'une paroi inclinée ou horizontale pour effectuer des opérations quelconques sur cette paroi. Dans l'état actuel de la technique, le bre- vet français n 1470634 et son certificat d'addition n 2002527 montrent qu'il est connu de nettoyer une surface immergée à l'aide d'un engin de manutention apte à se déplacer notamment sur la coque d'un bateau ou à l'intérieur d'une citerne. Cet engin comporte une chambre de travail présentant un côté ouvert du côté de la surface immergée, et une pompe qui rejette con- tinuellement vers l'extérieur l'eau contenue dans cette chambre, de façon à abaisser la pression dans celle-ci. L'engin est ainsi plaqué contre la surface immergée. En outre, l'engin de manutention décrit dans ces documents est équipé d'un moteur d'entraînement assurant son déplacement le long de la surface. Dans le certificat d'addition n 2002527, le côté ouvert de la chambre est en contact avec la sur- face immergée par un rebord comportant des ondulations définissant une perte de charge importante améliorant encore le placage de l'engin sur la surface sous l'ac- tion de la pompe. Si ces engins de manutention connus ont un comportement satisfaisant pour les applications spé- cifiques auxquelles ils sont destinés, et notamment pour le nettoyage d'une surface immergée à l'aide de brosses, ils ne peuvent en aucun cas être utilisés lorsqu'il est nécessaire d'effectuer successivement différentes opérations sur la surface. De même, ces engins ne peuvent pas être uti- lisés lorsque les opérations à réaliser nécessitent la présence à L'intérieur de la chambre de travail d'un fluide différent du milieu dans lequel évolue l'engin. En effet, le placage de l'engin sur la surface est réalisé en faisant circuler en circuit ouvert à l'in- térieur de la chambre de travail le fluide dans lequel évolue l'engin et en créant une perte de charge entre les rebords de la chambre et la surface, de façon à créer une dépression à l'intérieur de la chambre. Il est donc nécessaire à la fois que le fluide contenu dans la chambre soit le même que celui du milieu exté- rieur et qu'il existe une communication permanente en- tre la chambre et le milieu extérieur au niveau du rebord de la chambre. Cela a aussi pour conséquence que de tels engins ne peuvent pas être utilisés pour effectuer différentes opérations nécessitant la pré- sence de fluides différents. La présente invention a précisément pour objet un engin de manutention apte à se déplacer sur une paroi d'inclinaison quelconque et pouvant effec- tuer un nombre quelconque d'opérations successives, quel que soit le fluide nécessaire à la réalisation de ces opérations, contrairement aux engins de manuten- tion connus de la technique antérieure. A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé un engin de manutention apte à se dé- placer sur une surface d'inclinaison quelconque, cet engin comportant une chambre présentant un côté ouvert apte à venir en contact avec la surface, des moyens pour créer une dépression à l'intérieur de cette chambre et des moyens pour déplacer l'engin le Long de la surface, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux chambres présentant chacune un côté ouvert apte à venir en contact avec la surface, lesdits moyens pour créer une dépression à l'intérieur d'au moins une pre- mière desdites chambres, et des moyens pour créer une surpression dans au moins une autre chambre, cette surpression équilibrant en partie la dépression créée dans la première chambre, le côté ouvert de chacune desdites chambres étant délimité par un joint d'étan- chéité apte à venir en contact étanche avec la surfa- ce. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lesdites chambres comprennent une cham- bre centrale et au moins une chambre périphérique en- tourant la chambre centrale. De préférence, le côté ouvert de chacune des chambres adjacentes dans lesquelles règne une pression différente présente une partie commune délimitée par un joint d'étanchéité à deux lèvres. De même, le côté ouvert de chacune des chambres adjacentes dans les- quelles règne la même pression présente une partie commune délimitée par un joint d'étanchéité à au moins une lèvre. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, un fluide différent circule dans chacune des chambres. Ces fluides peuvent notamment être de l'air et de l'eau pour un engin destiné à assurer le brossa- ge d'une surface, ou un électrolyte, de l'eau et de l'air pour un engin destiné à réaliser le polissage électrolytique d'une surface métallique, par exemple pour la décontamination radioactive de cette surface. Selon les caractéristiques définies, une des revendications importantes estde réaliser un engin permettant de détecter par aspiration, dans l'air ou gaz et dans tous liquides des fuites éventuelles exté- rieures au milieu o est placé l'engin. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, deux modes de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitu- dinale d'un engin de manutention destiné au polissage électrolytique d'une surface métallique pour la décon- tamination radioactive de celle-ci, - la figure 2 est une vue en perspective de L'engin de manutention représenté sur La figure 1, et - La figure 3 est une vue en coupe Longitu- dinaLe comparable à la figure 1 représentant un engin de manutention utiLisable pour Le nettoyage -d'une sur- face. On a représenté sur les figures 1 et 2 urj engin de manutention 10 destiné à assurer le polissage éLectrolytique d'une surface 12 d'inclinaison quel- conque- et notamment verticale (figure 1), afin d'ef- fectuer la décontamination radioactive de cette surfa- ce. Comme l'illustre schématiquement la figure 1, l'engin 10 comprend un bottier 14 à l'intérieur duquel sont formées une chambre centrale d'électrolyse 16, une chambre de lavage ou de rinçage 18 entourant La chambre 16 et une chambre de séchage 20 entourant la chambre 18. Par'rapport à la chambre centrale 16, les chambres 18 et 20 constituent donc des chambres périphériques. Les chambres 16, 18 et 20 sont ouvertes sur un même côté du boîtier 14, ce côté étant prévu pour venir s'appliquer sur la surface 12 comme l'illustre La figure 1. Dans le cas le plus courant représenté sur les figures o la surface 12 est une surface plane, le c6té du bottier 14 sur lequel s'ouvrent les chambres 16, 18 et 20 est également plan. Il pourrait toutefois prendre toute autre forme adaptée à la forme de la surface, telle qu'une forme partiellement cylin- drique. La chambre centrale 16 est séparée de la chambre de lavage 18 par une première cloison 22 sen- siblement perpendiculaire à la surface 12 et donnant à la chambre centrale 16 une configuration rectangulai- re. De même, la chambre de lavage 18 est séparée de la chambre de séchage 20 par une deuxième cloison 24 éga- lement perpendiculaire à la surface 12 et donnant à l'enveloppe externe de la chambre 18 une configuration également rectangulaire et de côtés parallèles à ceux de la chambre 16. Enfin, le bottier 14 comporte une troisième cloison 26 perpendiculaire elle aussi à la surface 12 et donnant à l'enveloppe externe de la chambre 20 une configuration rectangulaire parallèle à celle de l'enveloppe externe de la chambre 18. Dans le mode de réalisation représenté o la surface 12 est plane, les extrémités des cloisons 22, 24 et 26 définissant le côté ouvert de chacune des chambres sont toutes situées dans un même plan apte à venir s'appliquer sur la surface 12. Conformément à une caractéristique impor- tante de l'invention, l'extrémité de chacune des cloisons 22, 24 et 26 porte un joint d'étanchéité 28, et 32 respectivement. Lorsque l'engin 10 est appli- qué contre la surface 12 par des moyens qui seront décrits ultérieurement, les joints 28, 30 et 32 assu- rent une parfaite isolation entre chacune des chambres 16, 18 et 20. Il est ainsi possible de faire circuler à l'intérieur de chacune de ces chambres un fluide différent, et cela indépendamment du milieu dans lequel se déplace l'engin, qui peut donc être quelcon- que. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la chambre centrale 16 est utilisée pour assurer l'électrolyse de la surface 12 par projection ou aspiration d'électrolyte. A cet effet, l'électrolyte est introduit dans la chambre 16 par une conduite 34 qui débouche à l'arrière d'une électrode 36, par rapport à ta surface 12. L'électrode 36 est une électrode creuse comportant un grand nombre d'orifices tels que 36a au travers desquels l'électrolyte introduit par la conduite 34 est projeté sur la partie de la surface 12 qui se trouve en vis-à-vis de La chambre 16. Une conduite 38 débouchant à l'avant de l'électrode 36 permet d'éva- cuer l'électrolyte vers un réservoir de stockage ou vers une installation de régénération et de recyclage (non représentée). Conformément à une caractéristique impor- tante de l'invention, Le fluide circulant dans la chambre de travail 16, c'est-à-dire L'électrolyte dans Le cas de l'application représentée sur les figures 1 et 2, est utilisé pour plaquer l'engin de manutention sur la surface 12. A cet effet, on crée une dépres- sion à l'intérieur de la chambre 16 en aspirant l'électrolyte par la conduite 38. Comme on L'a mentionné précédemment, la pre- mière chambre périphérique 18 constitue une chambre de Lavage ou de rinçage de la surface 12, après que celle-ci ait été soumise à l'action de l'électrolyte. A cet effet, un liquide de lavage ou de rinçage tel que de l'eau est injecté dans la chambre 18 par une conduite 40, ce liquide étant ensuite évacué hors de la chambre 18 par une conduite 42. Enfin, comme on l'a également mentionné pré- cédemment, la seconde chambre périphérique 20 est uti- Lisée pour sécher la surface 12 après que celle-ci ait été lavée ou rincée. A cet effet, on injecte un gaz tel que de l'air dans la chambre 20 par une conduite 44, celui-ci étant ensuite évacué par une conduite 46. Conformément à une autre caractéristique importante de l'invention, on prévoit de compenser une partie de L'effort de placage de l'engin de manuten- tion 10 sur la surface 1Z en créant à l'intérieur de l'une au moins des chambres 18 et 20 une surpression par rapport à la pression externe. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, ce résultat est obtenu en injec- tant le liquide de lavage sous pression par la condui- te 40. A l'inverse, une dépression est créée dans la chambre 20 en faisant circuler l'air dans celle-ci par aspiration au travers de la conduite 46. Conformément à l'invention, l'effet combiné obtenu grâce aux dé- pressions créées dans les chambres 16 et 20 et à la surpression créée dans la chambre 18 permet d'obtenir un effort de placage de l'engin 10 sur La surface 12 suffisant pour garantir le maintien de l'engin sur cette surface quelle que soit son inclinaison, tout en donnant à cet effort de placage une valeur suffisam- ment faible pour qu'un déplacement de l'engin le long de la surface soit possible sans qu'il soit nécessaire d'exercer sur l'engin un effort excessif. En d'autres termes, la force de décollement maximum qui correspond au poids de l'engin augmenté de la surpression régnant dans la chambre 18 est maintenue en permanence légère- ment en-dessous de la force de placage résultant des dépressions créées dans les chambres 16 et 20. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les moyens pour déplacer l'engin le long de la surface 12 comprennent par exemple deux courroies ou chenilles latérales 48 montées de part et d'autre du boîtier 14 sur des roues 50. La disposition des roues 50 est telle que la surface des chenilles ou courroies d'entraînement 48 qui vient en contact avec la surface 12 est pratique- ment confondue avec le plan formé par les joints 28, 30 et 32. L'entraînement des courroies 48 peut être réalisé par tout moyen connu agissant sur les roues 50. Ces moyens peuvent notamment- être des moteurs électriques ou un système à turbine monté dans un car- ter 52 (figure 2). Compte tenu du sens de déplacement de l'en- 6 40 55 gin 10 obtenu par Les chenilles 48 et représenté par La fLèche F sur La figure 1, on notera que la conduite 38 d'aspiration de l'électrolyte, La conduite 40 d'ar- rivée de l'eau sous pression et la conduite 46 d'aspi- ration de l'air sont situées de préférence à l'arrière de l'engin, alors que les conduites 34, 42 et 44 sont situées de préférence vers l'avant de l'engin. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, o la pression régnant dans les chambres adjacentes 16, 18 et 20 est différente, chacun des joints d'étanchéité 28, 30 et 32 est un joint à double effet. Chaque joint comporte alors de préférence deux lèvres aptes à venir en contact étan- che avec l-a surface 12 sous l'effet de la force de placage. Dans l'hypothèse non représentée o deux chambres adjacentes seraient à la même pression, un joint à simple effet ne comportant qu'une seule Lèvre d'étanchéité pourrait éventuellement être utilisé. Par ailleurs, les joints statiques repré- -sentés sur la figure 1 peuvent être remplacés par des joints dynamiques tels que des joints gonflables sans sortir du cadre de l'invention. L'étanchéité est alors obtenue lors du gonflage du joint. Sur la figure 3, on a représenté un autre mode de réalisation de l'invention appliqué au netto- yage d'une surface par brossage. L'engin 110 représenté sur la figure 3 com- porte un boîtier 114 définissant une chambre centrale de brossage 116 et une seule chambre périphérique de lavage 118. Les chambres 116 et 118 sont ouvertes sur le même côté plan du boîtier 114, en contact avec la surface 112 à nettoyer par l'intermédiaire de joints à deux lèvres 128 et 130 portés respectivement par la cloison 122 séparant les chambres 116 et 118 et par la cloison 124 séparant la chambre 118 de l'extérieur. A l'intérieur de la chambre centrale 116 est disposée au moins une brosse rotative 152 en contact avec la partie de la surface 112 placée en vis-àvis de la chambre 116. La rotation de la brosse est com- mandée par tout moyen connu tel qu'un moteur électri- que (non représenté). L'air présent dans la chambre 116 est aspiré par une conduite 138, ce qui a pour effet à la fois d'évacuer les poussières décollées de la surface 112 par la brosse et de plaquer l'engin 110 contre la surface 112. Une canalisation d'arrivée d'eau 140 et une canalisation d'évacuation 142 débou- chant dans la chambre périphérique 118 permettent d'assurer ensuite le lavage de la surface 112. Conformément à l'invention, la dépression provoquée par l'aspiration de L'air hors de la chambre 116 est en partie compensée par l'arrivée sous pres- sion de l'eau dans la chambre 118 par la conduite 140. Le déplacement de l'engin 110 s'en trouve facilité. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le déplacement vers le haut sur la surfa- ce verticale 112 est commandé simplement à l'aide d'un câble 154 dont une extrémité est fixée sur le bol- tier 114 de l'engin par un crochet 156 et dont l'ex- trémité opposée (non représentée) est reliée à un ap- pareil de traction tel qu'un treuil. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, les deux modes de réalisation décrits laissent apparaître clairement que le déplacement de l'engin peut être commandé par tout moyen connu sans sortir du cadre de l'invention. De même, le nombre de chambres de l'engin peut prendre toute valeur au moins égale à deux selon le nombre des opérations à accomplir sur la surface à traiter. Par ailleurs, les applications de l'engin selon l'invention peuvent être très variées et concerner aussi bien l'électropolissage décrit en se référant aux figures 1 et 2 et le brossage décrit en se référant à la figure 3 que le décapage (peinture, tôle, béton, etc...), le dépôt de peintures ou de gels, le dépôt électrolytique, la décontamination par tout procédé, le nettoyage par ultrason et par projec- tion de produits divers, et le dépôt de produits assu- rant un blindage de la surface par rapport aux diffé- rentes sources d'émission. De même, le milieu dans lequel se déplace l'engin selon L'invention est indifférent et peut être aussi bien de t'air ou un gaz qu'un liquide quelcon- que. Dans cet esprit, les domaines d'application de l'invention sont nombreux et concernent aussi bien l'industrie nucléaire que Les industries maritime, mé- canique, électrochimique, du bâtiment, etc. REVENDICATIONS 1. Engin de manutention (10, 110) apte à se déplacer sur une surface (12, 112) d'inclinaison quel- conque, cet engin comportant une chambre (16, 116) présentant un côté ouvert apte à venir en contact avec la surface, des moyens (38, 138) pour créer une dé- pression à l'intérieur de cette chambre et des moyens (48, 50, 154) pour déplacer l'engin le long de la sur- 1 face, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux chambres (16, 18, 20, 116, 118) présentant chacune un côté ouvert apte à venir en contact avec la surface (12, 112), lesdits moyens (38, 46; 138) pour créer une dépression à l'intérieur d'au moins une première desdites chambres (16, 20; 116) et des moyens (40, ) pour créer une surpression dans au moins une au- tre chambre (18, 118) cette surpression équilibrant si nécessaire en partie la dépression créée dans la pre- mière chambre (16, 20; 116), le côté ouvert de chacu- ne desdites chambres étant délimité par un joint d'étanchéité (28, 30, 32; 128, 130) apte à venir en contact étanche avec la surface. 2. Engin selon la revendication 1, caracté- risé en ce que lesdites chambres comprennent une cham- bre centrale (16, 116) et au moins une chambre péri- phérique (18, 20; 118) entourant la chambre centrale. 3. Engin selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le côté ouvert de chacune des chambres adjacentes (16, 18, 20; 116, 118) dans lesquelles règne une pression différente présente une partie commune délimitée par un joint d'étanchéité à deux lèvres (28, 128) et en ce que le côté ouvert de chacune des chambres adjacentes dans lesquelles règne la même pression présente une partie commune délimitée par un joint d'étanchéité à au moins une lèvre. 4. Engin selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'un fluide différent circule dans chacune desdites chambres (16, 18, 20; 116, 118). 5. Engin selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes permettant de détecter des fuites éventuelles sur des parois par aspiration des fluides à travers lesdites parois et en particulier aux plans de joints (soudure ou liaison mécanique ou toutes par- ties pouvant être poreuses). B 8173 GP