Brevet FR2609417A1 — publié le 19880715

La présente invention concerne une tête de curage de surfaces souillées, inaccessibles à un opérateur, comme par exemple les surfaces de canalisations, de tuyauteries d'un réseau de collecte d'eaux vannes et d'eaux usées, d'un réseau d'assainissement, ou encore de cavités, de récipients et autres réacteurs, surfaces auxquelles, le plus souvent, l'accès visuel et matériel est donc interdit, C?est à propos du curage des collecteurs d'égouts que la demanderesse stest posé le problème qui est à l'origine de son invention, mais elle n'entend pas limiter la portée de la présente demande à cette seule application. Pour prendre néanmoins ltexemple de ces collecteurs, l'inac- cessibilité résulte des trop faibles dimensions de leur section de passage. Le plus généralement, le curage dtun collecteur débout s'effectue à l'aide d'une tête, ou obus, fixée à une extré- mité d'un tuyau relié, à son autre extrémité, à une source de fluide sous pression. La tête est percée d'orifices, conformés pour jouer le rôle de gicleurs, communiquant, par des passages internes, dans la tête, et par le tuyau, avec la source de fluide sous pression. Ces gicleurs, agencés pour engendrer des jets de fluide dirigés vers ctest-à-dire de la tête vers la source de fluide, assurent deux fonctions : le curage proprement dit de la surface du collecteur, et la propulsion de la tête, par réaction, dans le sens opposé à celui des jets. Généralement encore, le nettoyage du collecteur s'effectue par deux passages de la tête dans le collecteur, successivement dans un sens et dans l'autre. I1 va sans dire qutune telle façon de procéder ne donne pas toujours satisfaction, puisque llopérazeur ne voit pas ce qu'il fait ici, et surtout, ce qu'il a à faire. On a alors ainsi proposé, préalablement au curage, de procéder à un examen visuel de la surface interne des collecteurs, à l'aide d'une caméra de télévision. I1 existe de telles caméras dont le dispositif de prise de vues est monté sur chariot automoteur ou sur traineau tracté. De toutes façons des moyens de propulsion du dispositif de prise de vues à l'intérieur des collecteurs doivent lui être associés. Grâce à ces caméras, ltopérateur peut donc déjà "voir" les dépôts ou bouchons à éliminer du collecteur. Ce n'est pas pour autant qutil parvient facilement à les éliminer car, et même si la caméra pouvait permettre de les localiser, lwopérateur ne dispose d'aucun moyen, sauf empirique, pour guider et contrôler le déplacement de la tête de curage, mise en oeuvre aprs l'examen visuel par la caméra. Par ailleurs, les passages successifs dans les collecteurs d'une caméra et d'une tête de curage immobilisent deu installations, sont donc d'un coût particulierement élevé, et, finalement, de mise en oeuvre fastidieuse. La présente invention vise donc à proposer une solution pleinement satisfaisante au problème du curage des surfaces des collecteurs d'égouts et autres surfaces analogues. A cet effet, la présente invention concerne une tête de curage de surfaces souillées, raccordée à une source de fluide sous pression, pourvue de gicleurs de propulsion et de curage, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif d'exploration et de prise de données sur les surfaces souillées, relié à un système de traitement et d'exploitation des données, et disposé dans un colnpartinentt intérieur, derrière un hublot frontal, pour télécommander la tête. Grâce au dispositif de prise de données, ou d'exploration, de préférence un dispositif de prise de vues de caméra, l'opérateur peut donc télécommander la tête, la conduire directement aux endroits souillés et l'y laisser jusqutà l'élimination totale des dépôts. Le curage à l'aide de la tête de l'invention ne revêt plus de caractère hasardeux. I1 est remarquable que, dans la tête due curage de l'invention, les moyens communs à la tête et à celles de l'art antérieur, d'une part, et la caméra, par exemple, d'autre part, se combinent merveilleusement bien. Grâce à l'invention, il ne 'agit plus d'un curage aveugle, l'opérateur pouvant procéder non seulement à un examen par exemple visuel et, séparément, à ltopération de curage, mais encore à un curage en toute connaissance ou visibilité. En outre, grâce aux gicleurs de propulsion de la tette, des moyens séparés de propulsion des moyens de prise de données, disposés à l'intérieur de la tête, ne sont plus requis. Dans la forme de réalisation préférée de la tête de l'invention, des moyens de stabilisation sont prévus. Ceux-ci peuvent comprendre un balancier, en forme de plaque fixée en partie inférieure, à la manière d'une quille de coque de 2navire, et une paire de gicleurs, agencés pour engendrer deux jets latéraux de fluide sous pression, dirigés radialement en sens opposés, respectivement. Grâce à ces moyens de stabilisation, l'axe de la tête et du collecteur restent bien sensiblement confondus. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la tête de l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe de la tête de l'in- vention; - la figure 2 est une vue en perspective de la tête de la figure 1, et - la figure 3 est une représentation simplifiée du système optoélectronique d'exploration et de guidage de la tête de la figure 1. Il va maintenant être décrit une tête de curage, dont l'application est essentiellement le curage de collecteurs d'égouts, mais non exclusivement, la tête pouvant parfaitement s'appliquer au nettoyage de toutes cavités, à parois souillées, et d'accès difficile, pour ne pas dire impossible, ou à milieu agressif et dangereux. La tête de curage de l'invention comprend un caisson 1, ici en alliage léger, en forme de manchon cylinarique, et dans lequel est ménagé un premier compartiment intérieur 2, destiné à recevoir un dispositif de prise de vues d'une caméra vidéo. La partie avant 3 du caisson comporte un logement annulaire 7 de réception d'un hublot frontal épais et transparent 4, maintenu solidaire du caisson par une bague annulaire de serrage 5, vissée sur cette partie avant 3; un joint annulaire 6 est logé dans le fond du logement 7 de réception du hublot, pour assurer l'étanchéité nécessaire entre le hublot et le caisson, sous l'action de la bague de serrage 5. Deux brides démontables 8, 9 sont montées sur le caisson, près de ses faces avant 10 et arrière 11, pour la fixation dtéventuels accessoires (figure 1). Le compartiment intérieur 2, de forme générale cylindrique et de même axe 13 que le caisson, derrière le hublot 4, débouche sur le logement avant 7 de réception du hublot et sur la face arrière 11 du caisson par un passage 12, taraudé en 14, à l'extrémité arrière, pour recevoir un connecteur fileté 24 de raccordement du dispositif de prise de vues de la caméra vidéo à son système de traitement et d'exploitation, par un câble blindé 27. Le caisson comporte un deuxième compartiment intérieur 15, beaucoup plus petit que le premier, s'étendant à côté du passage 12 prolongeant le premier compartiment 2. Ce deuxième compartiment 15 débouche sur la face arrière 11 du caisson par une extrémité taraudée 16, pour recevoir l'extrémité filetée d'un raccord 25 d'un tuyau 28 de liaison du caisson à une source d'eau sous pression, en l'occurrence une réserve de plusieurs milliers de litres d'eau pouvant être envoyée sous une pression d'eniro 150 bars. Le tuyau a une longueur de plusieurs dizaines Ce: mètres, voire 80 m ou plus. Le deuxième compartiment 2 débouche également sur la paroi latérale 17 du caisson, dune part par des orifices de propulsion 18, d'autre part, par des orifices de stabilisation 19. En ce qui concerne les orifices de propulsion 18, ici au nombre de six - et à cet égard le deuxième, diamétralement opposé au premier, qui aurait dû être également représenté sur la vue en coupe de la figure 1, ne l'a pas été par souci de clarté - ils constituent les ouvertures de sortie de passages prolongeant, par une chambre de répartition 29, le deuxième compartiment 15 et inclinés vers l'arrière sur l'axe 13 du caisson. Dans leur portion adjacente à leur orifice de sortie, ou de propulsion, ces passages sont taraudés pour recevoir, chacun, un gicleur de propulsion 20 fileté, choisi parmi un jeu de gicleurs de puissances différentes. A cet effet, la paroi latérale du caisson comporte des échancrures 21 de réception de ces gicleurs. Ces échancrures sont conformées pour éviter l'arrosage du connecteur 24 et du câble 27, mais pour que l'angle de projection des jets soit le plus efficace possible au plan de la propulsion et au plan du nettoyage. En ce qui concerne les orifices de stabilisation 19, ici au nombre de deux diamétralement opposés - et à cet égard le deuxième, qui aurait dû être également représenté sur la vue en coupe de la figure 1, ne l'a pas non plus été par souci de clarté - ils constituent les ouvertures de sortie de passages prolongeant ainsi le deuxième compartiment 15. A la différence des passages de propulsion, ces passages de stabilisation sont des passages radiaux, s 'éten- dant perpendiculairement à l'axe 13 du caisson. Dans leur portion adjacente à leur orifice de sortie, les passages de stabilisation sont taraudés pour recevoir, chacun, un gicleur de stabilisation fileté, non repréeenté. L'action des gicleurs de stabilisation se combine à celle d'une plaque-balancier 22, en fait une portion de manchon cylindrique de même axe que le manchon 1, fixée, de façon classique, ici par des vis 26, au manchon 1, dans un logement 23 ménagé à cet effet dans la paroi du manchon 1. La plaque 1 s'étend, axialement, sur presque la longueur du compartiment 2, et, radialement, sur environ 600. Ces derniers moyens de stabilisation peuvent également se combiner à l'excentration du raccord 25 du tuyau de liaison 28. Le compartiment intérieur 2, derrière le hublot frontal 4, contient un tube 30 de prise de vues, à examen panoramique, d'une caméra vidéo, ou de télévision. Le tube 30 comporte principalement un dispositif d'éclairage de la surface à explorer, un objectif et un dispositif de balayage. Ces équipements sont parfaitement connus de l'homme du métier, mais, à titre indicatif, il pourra s'agir par exemple de ceux décrits dans le document L'Onde électrique 1978, vol. 58 nO 4, pp. 319-323. Le tube de prise de vues 30 est maintenu dans le compartiment intérieur 2 par des moens classiques, par exemple par des bagues de soutien 31. Un capitonnage 34, sur la paroi interne du compartimeni intérieur 2, évite toute détérioration de l'équipement. Les variations de lumière recueillies par le dispositif de balayage sont transmises, par le câble 27, à un pupitre de commande portable associé à un boitier électronique 32 d'alimentation électrique, de traitement et d'exploitation. Âpres conversion de standard, le signal vidéo des images explorées est retransmis sur ltécran d'un moniteur de contrôle 33. Grâce à l'équipement d'exploration, disposé à l'intérieur de la tête, ou associé à elle, un opérateur, après avoir introduit la te te dans un collecteur, peut explorer les parois du collecteur et les visualiser sur l'écran du moniteur 30. Le tube de prise de vues évolue dans le collecteur sous l'action des jets de propulsion de la couronne des gicleurs 20. Des dépôts ayant été localisés, ces mêmes gicleurs, dont la position peut etre sensiblement maintenue l'aide d'une traction sur le câble de liaison, assurent ensuite le curage de la portion de collecteur considérée, par l'action de la puissance des jets des gicleurs. La tête de curage de l'invention est donc unc tête télécommandée. On a décrit une tête de curage avec un tube de prise de vues d'une caméra de télévision. Bien entendu, l'invention détend à tous systèmes d'exploration audiovisuelle et notamment à des systèmes à prise de données par des capteurs infrarouge ou des capteurs à ultrasons. A cet égard, la transparence du hublot frontal évoquée plus haut doit s'apprécier par rapport aux signaux d'exploration. La tête de curage de l'invention pourrait aussi, en variante, être propulsée à partir du réseau public de distribution d'eau, par l'intermédiaire d'une pompc. Pour ltexploration et le curage de surfaces planes, la te te pourrait être pourvue de patins de guidage, par exemplc orientables et montés sur amortisseurs, t l'aide des brides 8, 9. Revendications 1. Tête de curage de surfaces souillées, raccordée (25, 28) à une source de fluide sous pression, pourvue de gicleurs de propulsion et de curage (20), caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif(30) d'exploration et de prise de données sur les surfaces souillées, relié à un système (32, 33) de traitement et d'exploitation des données, et disposé dans un compartiment intérieur (2), derrière un hublot frontal (4), pour télécommander la tête. 2. Tête de curage selon la revendication 1, dans laquelle sont prévus des moyens de stabilisation (22, l9. 3. Tête de curage selon la revendication 2, dans laquelle les moyens de stabilisation comprennent une plaque-balancier (19) en partie inférieure. 4. Tête de curage selon l'une des revendications 2 et 3, dans laquelle les moyens de stabilisation comprennent une paire de gicleurs (19) agencés pour engendrer des jets latéraux de fluide sous pression. 5. Tette de curage selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif d'exploration et de prise Ce données est un tube de prise de vues 30) d'une caméra ce télévision (32). 6. Tête de curage selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif d'exploration et de prise de données comprend des capteurs à ultra-sons.