Brevet FR2607742A1 — publié le 19880610

La présente invention concerne un appareil et un procédé utilisés par exemple pour le raccordement d'une canalisation de dérivation à une canalisation principale d'eau, permettant la découpe d'un trou dans une paroi périphérique de la canalisation principale afin que les deux canalisations communiquent. Ce type d'appareil de perçage de canalisation de transport de fluide présente un avantage. En effet, comme l'outil de coupe de l'enveloppe est logé à l'tinté rieur d'un carter, les fuites du fluide contenu dans la canalisation de transport pendant l'opération de per çage peuvent être évitées si bien que l'opération de perçage de la paroi périphérique de la canalisation de transport de fluide peut être exécutée de façon continue, sans interruption du transport du fluide par la canalisation de transport. L'appareil classique de perçage destiné à former un trou de raccordement et de mise en communication de la canalisation en dérivation avec la canalisation principale comme représenté sur la figure 9, comporte un outil 8' de coupe de paroi et est monté horizontalement ou en direction pratiquement horizontale et perpendiculaire à l'axe de la canalisation 1 de transport de fluide. Comme une vanne V d'isolement doit être placée entre le dispositif de perçage et la canalisation montée en dérivation, au cours de l'opération de perçage, lorsque d'autres objets sont enfouis autour de la canalisation de transport de fluide, l'exécution de l'opération de perçage est souvent impossible. En outre, comme le dispositif de perçage est placé horizontalement, la région à creuser pour l'installation de la tuyauterie a tendance à être importante, si bien que l'opération de perçage est coûteuse. La présente invention a pour objet la résolution des problèmes précités et concerne un procédé et un appareil permettant l'exécution facile et rentable d'une opération de perçage d'une canalisation de transport de fluide, même à un endroit où divers objets sont enfouis autour de la canalisation à traiter. A cet effet, un appareil de perçage de canalisation de transport de fluide selon l'invention comporte un outil de coupe de paroi fixé à un carter permettant a. l'axe de rotation de l'outil d'être dirigé vers l'extérieur de la canalisation de transport de fluide, et un outil de maintien se raccordant automatiquement à une partie axiale de l'outil de coupe de la paroi lorsque cet outil est introduit et lorsque l'organe de maintien est fixé à l'intérieur d'un carter de raccordement, tout en pouvant être libéré depuis l'extérieur, l'organe de maintien, dans son état raccordé automatiquement, pouvant maintenir en coopération l'outil de coupe de la paroi et une partie périphérique de la canalisation. Un procédé de perçage de canalisation de transport de fluide selon l'invention comprend l'utilisation de l'appareil précité de perçage d'une canalisation de transport de fluide afin qu'un trou de communication soit formé, et laisse une partie périphérique de paroi reliant les autres parties de canalisation de transport de fluide qui se trouvent des deux côtés, en direction axiale. L'invention présente les avantages suivants. Comme le trou est forme ans la canalisation de transport de fluide, depuis la région qui se trouve audessus de la canalisation En conséquence, lors de l'utilisation du dispositif et du procédé de perçage de canalisation de transport ce fluide selon l'invention, l'opération de perçage peut âtre réalisée même à un emplacement auquel divers objets sont enfouis autour de la tuyauterie à traiter et simul tanément, le dispositif d'entraînement utilisé peut être petit et léger. En conséquence, non seulement l'opération de perçage comprenant l'enlèvement d'une partie de la paroi périphérique mais aussi les opérations préalables et postérieures telles que le transport, le montage et l'enlèvement de l'appareil, peuvent être réalisés efficacement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe schématique d'une partie de raccordement d'une canalisation de transport de fluide;; la figure 2 est une coupe longitudinale en élévation latérale d'une partie principale de l'appareil les figures 3(a), 3(b, 3(c) et 3(d) sont des coupes schématiques illustrant un procédé de perçage exécuté avec l'appareil selon l'invention la figure 4 est une coupe en plan représentant la partie de raccordement de canalisation les figures 5 et 6 sont des coupes suivant les lignes V-V et VI-VI de la figure 4 la figure 7 est une coupe longitudinale en élévation latérale représentant une partie principale d'un appareil de perçage de canalisation de transport de fluide selon un autre mode de réalisation ;; la figure 8 est une coupe longitudinale en éléva- tion latérale représentant une partie principale d'un autre mode de réalisation d'appareil de perçage de canalisation de transport de fluide ; et la figure 9 est une coupe schématique représentant un appareil de la technique antérieure. La figure 1 représente schématiquement une partie de raccordement de canalisation reliée par utilisation d'un dispositif da perçage de canalisation de transport de fluide selon l'invention ; un carter 3 de raccordement est fixé afin qu'il délimite un espace fermé 2 entre le carter 3 et un face externe d'une paroi périphérique d'une canalisation 1 de transport de fluide. La paroi périphérique de cette canalisation 1 a un trou 4 destiné à faire communiquer l'intérieur de la canalisation 1 de transport avec l'espace fermé 2 et simultanément un trou 5 de raccordement est formé dans le carter 3 de raccoraemenz afin qu'il fasse communiquer une partie d'extrémité d'une autre canalisation 1' de transport de fluide avec l'espace fermé 2, si bien que les deux canalisations 1, 1' de transport de fluide communiquent l'une avec l'autre. On se réfère maintenant aux figures 2 et 3 qui représentent l'appareil plus en détail ; un carter 6 de travail peut être raccordé par des brides au carter 3 de raccordement qui doit âtre mis en communication avec l'espace fermé 2. Lorsque le carter 6 a été mis en communication avec le carter 3 de raccordement, l'outil 8 de coupe de la paroi peut âtre introduit dans le carter 3 de raccordement par un trou 7 de communication. Le carter C de travail loge un outil cylindrique 8 de coupe de paroi qui peut découper, par une lame 8a formée é son bord, une partie la de la paroi périphérique de la canalisation 1 de transport de fluide, dans la direction d'introduction, lors de l'entraînement en rotation autour d'un axe X paralléle à cette direction.Lorsque l'outil 8 de coupe de la paroi est introduit afin qu'il découpe la partie la de paroi périphérique, le carter 6 de travail empêchant les fuites du fluide à transporter, un trou 4 de communication est formé dans la paroi périphérique de la canalisation 1 de transport de fluide. Le dispositif de perçage est fixé à demeure au carter 3 de raccordement et ce montage à demeure de l'appareil sur le carter 3 peut âtre supprimé depuis l'extérieur.Lorsque l'appareil de perçage est fixé au carter 3 de raccordement et lorsqu'une barre 9 disposée sur une partie axiale de l'outil 8 de coupe est introduite avec introduction de l'outil 8 de coupe, un organe 10 guide l'introduction de l'outil 8, et vient automatiquement en coopération avec la barre 9 sans pouvoir se séparer de celle-ci dans la direction de l'axe lorsque l'outil 8 a été introduit jusqu'à une partie d'extrémité de coupe, et simultanémnt, l'organe 10 retient la partie découpée la de paroi périphérique en coopération avec l'outil de coupe 8. Lorsque l'organe 10 de maintien est dégagé du carter 3 de raccordement, la partie découpée la de paroi périphérique est extraite avec l'outil 8 de coupe.Les références 11 et 12 désignent un moteur destiné à assurer l'entraînement en rotation et un moteur destiné à assurer l'introduction, respectivement. En outre, l'outil de coupe 8 peut être séparé d'un arbre rotatif 13 entraîné en rotation par les moteurs 11, 12. Le carter 6 de travail comprend un carter cylindrique 6A qui peut être raccordé au carter 3 afin qu'il communique avec lui et ayant un obturateur 6a et un carter 6B muni d'un fond, qui peut être raccordé par des brides au carter cylindrique 6A avec lequel il communique et qui permet le support en rotation et en translation de l'arbre rotatif 13. L'organe 10 de maintien jouant aussi le rôle dtur organe de guidage, est fixé au carter 3 de raccordement par un boulon 14 qui passe à travers une partie de paroi (du carter 3 de raccordement) placée sur le trajet de l'axe de rotation X. Une tige 15 fixée au carte#r 3 de raccordement pénètre dans un trou formé dans une paroi du carter 3 et positionne ainsi l'organe 10 de maintien, en empêchant sa rotation. L'organe 10 de maintien délimite une partie concave 10a destinée à empêcher un déplacement axial et un déplacement de séparation de l'outil 8 de la partie la de paroi périphérique lorsque cette partie la est introduite dans la partie concave 10a, en direction perpendiculaire à l'axe de rotation X.Une gorge périphérique 16 placée à l'extrémité supérieure de la barre 9 est destinée à assurer le raccordement automatique de l'organe 10 de maintien à la barre 9. Un organe élastique 17 an C est fixé dans la gorge périphérique 16 en étant repoussé de manière qu'il puisse se dilater radialement vers l'extérieur par rapport à la face périphérique de la barre 9. En outre, une partie 18, dilatée radialement, formant une face 18a de butée est destinée à permettre une dilatation radiale de l'organe 17 en C lorsque l'outil 8 de coupe s'est approché de son extrémité de coupe et à venir au contact de l'organe 17 en C, dilaté radialement, dans le sens d'extraction. Comme l'indiquent les figures 4 et 6, le carter 3 de raccordement est fixé à la canalisaticn 1 de transport de fluide par les parties cylindriques 3A coopérant avec l'extérieur de parties de la canalisation de transport de fluide de part et d'autre de la partie dans laquelle le trou de communication doit être formé. Les organes annulaires opposés 19, placés en face des brides 3a fixées aux parties cylindriques 3A, sont maintenus par des boulons et des écrous 20' près des flasques 3a afin que les parties cylindriques 3A soient fixées à la canalisation 1 de transport de fluide. Des bagues 20 de caoutchouc sont placées entre les faces d'extrémité des parties cylindriques 3A et les organes annulaires 19.Ces bagues 20 de caoutchouc sont déformées élastiquement afin qu'elles soient en contact intime avec une face externe de la paroi périphérique de la canalisation l si bien qui l'étanchéité est assurée entre les parties cylindriques A et la canalisation 1. Le carter 3 de raccordement et les organes annulaires 19 sont soudes, las deux rnoitics étant placées en regard afin qu'elles serrent la canalisation 1 de transport de fluide en direction diamétral#, avec coopération avec l'extérieur de la canalisation 1 de transport de fluide. La référence 21 désigne des boulons d'alignement du carter 3 de raccordement à la canalisation 1 de transport de fluide.La référenc 22 désigne un couvercle cestiné à f fermer un trou 3B de manoeuvre utilisé pour la réalisation au trou 7 de communication du carter 3 de raccordement. Ce cou verdi peut entre fixé l'arbre rotatif 13 lorsque l'outil 6 ce coupe eri est stparé. La référence 23 désigne un boulon destiné à fixe temporairement le couvercle 22 sur le carter 3 ce raccordement lorsque le carter 6 lui est raccordé. La référence 24 désigne une bague de fixation destinée à être raccordée au carter de raccordement par une bride afin que le couvercle 22 soit fixé au carter 3.Les références 25, 26 désignent des capuchons destinés à empêcher les fuites de fluide depuis les parties d'introduction des boulons 14 et 23 respectivement. La figure 7 représente un autre mode de réalisation d'appareil de perçage ce canalisation de transport de fluide selon l'lnvention. Un organe 11C de maintien de cet appareil peut âtre raccordé å demeure, dans le carter 3 de raccordement, par un boulon 14 qui peut être manoeuvré depuis l'exté- rieur. Lorsque l'organe 110 de maintien est tixé dans le carter 3, i3 guide l'introduction de l'outil 8 de coupe lorsqu'un organe 9 de guidage est introduit dans la partie axiale de ''outil 8 oe coupe.L'organe 110 de maintien a une partie cylindrique 110A cui peut âtre raccordée automatiquement à l'organe 9 de guidage lorsque l'outil de coupe 8 est introduit dans une position telle que son opération de coupe est terminée, et une partie llOB de contact destinée à empêcher la sortie de la partie découpée la de canalisation de transport de fluide hors de l'intérieur de l'outil 8, par contact avec cette partie la. Lors du raccordement automatique de la partie cylindrique 110A à l'organe 9 de guidage, la gorge périphérique 16 délimitée prés d'une extrémité de l'organe 9 de guidage et l'origan 17 de coopération en C sont utilisés. Cet organe 17 en C est introduit, en étant serré radialement malgré son élasticit4#, dans la partie cylindriqur 110a, lorsqu'il vient au contact d'une face d'extrémité de la parme blvA au cours de l'introduction de l'organe 9 de guidage dans la partie cylindrique llOA et, lorsque l'outil 8 de coupe est déplacé vers la position dans laquelle il termine son opération de coupe, cet organe 17 se dilate radialement sous l'action de ses forces d'élasticite et vient coopérer avec une partie 18a formant un gradin, délimitée par la face périphérique interne de la partie cylindrique llOA, si bien qu'il maintien la partie cylindrique llOA sur l'organe 9 de guidage et empêche leur séparation en direction axiale. La partie llOB de contact est un organe annulaire formé autour de l'axe de rotation X et est fixée à un cylindre lCb afin qu'elle puisse tourner autour de l'axe de rotation #. Comme décrit précédemment, comme la partie ilOB de contact peut tourner autour de l'axe de rotation X de l'outil 8 de coupe, lorsque la partie découpée de la canalisation de transport de fluide est entraînée en rotation du fait de sa force de frottement contre l'outil de coupe 8, la partie de la canalisation de transport de fluide qui est au contact de l'organe 10 de maintien peut tourner avec la partie de contact llOB et peut faire tourner l'ensemble de la partie découpée de la canalisation de transport de fluide et l'outil 8 de coupe ensemble autour de l'axe de rotation X de cet outil 8. En conséquence, le partie découpée la de la canalisation de transport de fluide n exerce pas de résistance à a rotation de l'outil de coupe. En conséquence, selon l'invisntion, le dispositif d'entraînement de l'outil de coupe ne subit pas une surcharge, et le aispositif d'entraînement ne risque pas c'entre détériore. La figure 8 représente un dispositif de perçage d'une canalisation de transport de fluide selon un autre mode de réalisation de l'nvention. Dans le rie- de e di dispositif de perçage un cou- vercle dest#né à recouvrir recouvr la partie d'extrémité du carter 3 de raccordement, an race de la partie d'extrémité raccoi.oee au carter C, porte un organe 120 de maintien qui dépassc- et qui S I placé à l'intérieur du carter 3 de raccorcement. En outre, un organe cylindrique 12Oc de guidage est place près de l'extrérrité supérieure d: cet organe 20 de maintien et est destiné à guider l'introduction de 'outil 8 de coupe par introduction de se partie axiale 9. Cet organe 120c de guidage est fixé à l'organe 120 de maintien afin qu'il puisse être dirigé par une partie axiale sphérique 9a. En outre, l'organe 120 de maintien a un rayon interne supérieur au rayon externe de la partie axiale 3 d l'outil 8 de coupe. La face inférieure de le partie axiale 9 de l'outil 8 de coupe et l'extrémité supérieure de l'organe 120 de guidage sont chanfreinées afin que l'introduction de l'organe 120c de guidage dans la partie axiale 9a soit régularisée. Ainsi, même lorsque la partie axiale 9 de l'outil 8 de coupe n'est pas convenablement alignée sur l'organe 120c de guidage du rait d'une fixation erronée du carter 6 de travail sur le carter 3 de raccordement, l'organe 120 de guidage peut être dirigé de manière qu'il permette l'introduction ue la partie axial6 9, l'outil 8 rie coupe pouvant être introduit régulièrement dans le carter 3 de raccordement. L'organe 120 de maintien délimite une partie concave 10a destinée à retenir, en coopération avec l'outil 8 de coup qui a éte introduit dans lC carter 3, la partie la de paroi périphérique de la canalisation principale 1 de transport de fluide, découpée par l'outil 8. Cet organe 120 de maintien est fixé de manière qu'il puisse être séparé depuis l'extérieur du carter 3 de raccordement. Une gorge annulaire 122 est délimitée à la face périphérique externe supérieure de la partie axiale 9 de l'outil 8 de coupe de la paroi. D'autre part, un organe 121 de coopération repousse vers l'intérieur, est place à la face périphérique interne supérieure de l'organe 120 de maintien. Cet organe 121 de coopération vient automatiquement en coopération a%'ec la gorge annulaire 122 de la partie ax5al 9 lorsque l'ensemble de la partie axiale 9 de l'outil 8 de coupe a pénétré dans l'org 120 de maintien. Ainsi, lorsque la partie la de paroi périphérique de la canalisation principale 1 de transport de fluide a été découpée par l'outil 8, le dégagement de l'organe 120 de maintien par rapport au carter 3 puis le soulèvement de l'outil 8 de coupe assurent le soulèvement de l'organe 120 de maintien av#c l'outil 8 de coupe et simultanément le soulèvement de la partie la de paroi périphérique retenue entre la partie concave 10 de l'organe 120 de maintien et la f#c périphérique interne de l'organe 8 de coupe, cette partie étant ainsi retirée du carter 3 de raccordement. De cette manière comme la direction de l'organe 120c de guidage peut être modifiée librement, même lorsque la position de l'outil 8 de coupe peut s'incliner légère- ment, due par exemple ~ une fixation non convenable et carter 6 et de l'outil 8, la partie axiale 9 de l'outil de coupe peut être introduite, sans changement d pos G.'-.', dans l'organe l2L'-- o de guidage. En conséquence, comme l'outil 8 de coupe peut être introduit dans le carter 3 de raccordement quelle# que soit la position de l'outil de coupe, les opérations de correction telles qu'une nouvelle fixation du carter sur le carter de raccordement peuvent être réduites t l'opération de perçage, avec ce type d'appareil de perçage de canalisation de transport de fluide, peut être efficament réalisée. On considère maintenant un procédé de perçage d'une canalisation de transport de fluide permettant le raccordement de canalisations 1 et 1' l'une à l'autre. a) On se réfère à la figure 3(a) ; le carter 3 de raccordement ayant l'organe li de maintien qui lui est fixé, est maintenu sur la canalisation 1 de transport de fluide etle carter b qui contient l'outil 8 de coups et l'autre canalisation de transport de fluide 1' sc, raccordés à ce carter 3 de raccordement. b) On se réfère aux figures 3(b) et 2 ; l'introduction en rotatif de l'outil 8 de coupe de la paroi découpe la partie la de paroi périphérique et forme le trou 4 de communication. Dans cette opération, étant donné l'introduction de l'outil 8 de coupe, ce dernier et l'organe 10 de maintien coopèrent mutuellement par vissage. c) On se réfère à la figure 3(c) ; après libération de l'organe 10 de maintien du carter 3 de raccordement par dévissage du boulon 14, l'outil 8 de coupe et l'organe 10 de maintien sont retirés au-dessus de l'obturateur 6a et celui-ci est ferme. d) Lorsque l'obturateur 6a est ferré, le carter 6B est séparé du carter cylindrique 6A et le couvercle 22 est fixé à l'arbre rotatif 13 à la place de l'outil de coupe 8 puis, comme représenté sur la figure 3(d), l'obturateur 6a est ouvert afin que le couvercle 22 soit introduit, le couvercle 22 étant fixe temporairement au carter 3 de raccordement. e) Comme l'indique la figure 5, après séparation du carter 6 de travail du carter 3 de raccordement, le couvercle 22 est fixé au carter 3 de raccordement par la bague 24 de fixation. Dans le procédé décrit précédemment, le trou 4 de communication peut être formé dans la canalisation 1 de transport de fluide sans fuite de fluide à transporter et sans interruption du transport du fluide dans la canalisation 1. En outre, comme le trou 3B est délimité dans le carter 3 de raccordement indépendamment du trou 5 de raccordement, l'obturateur 6a, nécessaire pour l'extraction de la partie découpée la de paroi périphérique, peut être retiré après le perçage. Sur les dessins et dans la description qui précède, le trou 4 de communication est formé sans segmentation de la canalisation 1 de transport de fluide. En outre, l'appareil de perçage selon l'invention peut aussi être utilisé pour la formation du trou 4 de communication lorsque la canalisation 1 est segmentée. La canalisation de transport de fluide, à laquelle? s'applique le procédé et l'appareil selon l'invention, peut être une canalisation d'eau, de gaz ou analogue. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédé et appareils qui viennent d'âtre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de perçage d'une canalisation de transport de fluide, du type qui comprend un carter (6) de travail destiné à être raccordé à un carter (3) de raccordement afin qu'ils communiquent, le carter (3) de raccordement étant destiné à âtre fixé à une canalisation (l) de transport de fluide afin qu'un espace fermé (2) soit forme entre la face externe d'une paroi périphérique de la canalisation et lui-même, le carter (3) de raccordement ayant un trou (6A) de raccordement et de mise en communication d'une extrémité d'une autre canalisation (1') de transport de fluide avec ledit espace fermé (2), et un outil (8) de coupe de paroi, de forme cylindrique, logé dans le carter (6) de travail, l'outil de coupe (8) étant destiné à être introduit dans le carter de raccordement (3) par un trou de communication (7) des carters (3, 6) lorsque le carter de travail (6) est raccordé au carter de raccordement (3), l'outil de coupe (8), lorsqu'il est introduit avec rotation autour d'un axe (k) dans la direction d'introduction, découpant une partie (la) de paroi périphérique de la canalisation de transport de fluide, dans la direction d'introduction, afin qu'un trou (4) destiné à mettre en communication l'intérieur de la canalisation (1) de transport de fluide et l'espace fermé (2) soit délimité dans la paroi périphérique de la canalisation de transport de fluide, caractérisé en ce que l'outil de coupe (8) est fixé au carter (6) de travail de manière que l'axe de rotation (X) puisse être dirigé vers l'extérieur par rapport à la canalisation (1) de transport de fluide, l'appareil de perçage de la canalisation de transport de fluide comporte en outre des organes de maintien (10, 110, 120) destinés à etre raccordés automatiquement à une partie axiale de l'outil de coupe (8) lors de l'introduction de l'outil de coupe (8) lorsque ces organes sont fixés à l'intérieur du carter de raccordement (3) en pouvant être libérés depuis l'extérieur, et les organes de maintien (10, 110, 120, lorsqu'ils sont à l'état raccordé automatiquement, étant capables de retenir, en coopération avec l'outil de coupe (8), la partie découpée (la) de paroi périphérique. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de maintien (1101 a une partie de contact (110B) destinée à venir au contact de la partie (la) de paroi périphérique de la canalisation de transport de fluide et pouvant tourner autour dudit axe (Xl. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de contact (110B) a une forme annulaire autour de l'axe (X). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de maintien (120) a un organe cylindrique (120cl de guidage de l'introduction de la partie axiale (9 lors de l'introduction de l'outil de coupe (8), l'organe de guidage (120c) pouvant être dirigé librement par une partie (9a) à support sphérique. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de guidage (120c) est fixé afin qu'il puisse être séparé librement depuis l'extérieur du carter de raccordement (3'). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les organes de maintien (10, 110, 120) assurent aussi le guidage de L'introduction de l'outil de coupe (8). 7. Procédé de perçage d'une canalisation de transport de fluide, caractérisé en ce que l'appareil de per çape de canalisation de transport de fluide selon la revendication 1 est utilisé pour la formation du trou de communication (4) et qu'il laisse une partie (1C de paroi périphérique qui relie les parties (1A, 1B) de la canalisation (l) de transport de fluide qui sont placées des deux côtés en direction axiale.