Brevet FR2659875A1 — publié le 19910927

Machine à décaper pour citerne La présente invention concerne une machine à décaper pour citerne. L'invention s'applique en particulier pour des wagons citernes destinés au transport de produits du genre : acide phosphorique, chlorhydrique, sulfurique, eau de javel, etc... Ces wagons sont revêtus intérieurement d'une feuille de caoutchouc vulcanisée sur un support d'ébonite qui est lui-même collé à chaud sur les viroles de tôles ainsi que les fonds de citernes. Ce revêtement assure une protection des tôles contre l'agression des divers acides transportés. Cependant, après une exploitation intensive du wagon et un vieillissement d'une dizaine d'années, le revêtement présente des fissurations, des crevasses et une certaine porosité. Les acides se fixent et pénètrent dans le revêtement provoquant des perforations de paroi des citernes. Il est donc nécessaire d'enlever le revêtement endommagé et de placer un revêtement neuf. Il est difficile d'enlever un tel revêtement. Sur des revêtements classiques tels que peinture époxy, polyester, calamine, rouille, etc... un sablage ou un genaillage plus ou moins énergique permet un traitement correct des surfaces. En revanche, le caoutchouc étant par définition un matériau à pouvoir absorbant très important, les procédés ci-dessus sont sans aucun effet. Actuellement, l'opération de décapage est faite manuellement à l'aide d'une spatule vibrante (genre de marteau piqueur). Ce travail est rendu très pénible par la présence de vapeur d'acide qui irrite les voies respiratoires, la vue, etc... Le décapage des parties hautes et des voûtes centrales sont très pénibles, car les opérateurs travaillent avec les bras au-dessus de la tête. La Demanderesse a proposé dans le document FR-A-2 630 667 un procédé de décapage d'un tel revêtement, par jets d'eau à très grande énergie cinétique en utilisant une tête de projection de jets d'eau alimentée à une pression comprise entre 400 et 1200 bars. Un tel procédé se révèle efficace, et la présente invention a pour but de proposer une machine comprenant des têtes de ce genre, mais à déplacement automatique permettant d'effectuer automatiquement le décapage de toute la circonférence d'une citerne. L'invention a ainsi pour objet une machine à décaper pour citerne sensiblement cylindrique, comprenant au moins une buse d'injection d'eau à très haute pression, solidaire d'un chariot central, caractérisée en ce que le chariot est monté sur un organe de déplacement longitudinal situé à l'intérieur d'une poutre longitudinale, ladite poutre étant, en position de travail, à l'intérieur de la citerne et disposée parallèlement à l'une de ses génératrices, la poutre comportant à chacune de ses extrémités une paire de patins d'application situés respectivement de part et d'autre de la poutre, chaque patin comportant des moyens moteurs de déplacement dans une direction sensiblement radiale centrifuge par rapport à l'axe de la citerne et des moyens de rappel centripète, et une paire de patins de déplacement également situés respectivement de part et d'autre de la poutre, chaque patin de déplacement faisant partie d'un chariot transversal mobile comportant des moyens de guidage selon une petite trajectoire courbe sensiblement coaxiale à l'axe de la citerne et des moyens moteurs permettant audit chariot, sur commande, de parcourir cette trajectoire dans un sens et dans l'autre, chaque patin de déplacement comportant des moyens moteurs de déplacement par rapport audit chariot transversal, dans une direction sensiblement radiale centrifuge et des moyens de rappel centripète, chaque patin d'application et de déplacement, comportant en outre des moyens lui permettant, sur commande, d'adhérer fortement à la paroi de la citerne. Selon une réalisation particulière de l'invention, ledit organe de déplacement longitudinal dudit chariot central est une vis sans fin actionnée en rotation par un moteur hydraulique. Le chariot central est maintenu fixe en rotation au moyen de rails portés intérieurement par ladite poutre, lesdits rails étant pris entre des paires de galets de roulement portés par ledit chariot central. Le déplacement radial centrifuge des patins de la première paire et de la seconde paire est effectué par des vérins et le rappel centripète par des ressorts de rappel. Selon une autre caractéristique, chaque chariot transversal mobile est guidé par deux rails courbes supportés par des flasques fixés perpendiculairement à ladite poutre, le chariot possédant des paires de galets de roulement venant enserrer lesdits rails courbes, le déplacement dudit chariot le long de ces rails étant assuré par un vérin articulé. Selon une autre caractéristique, les moyens permettant aux patins d'adhérer à la paroi de la citerne comprennent des moyens pneumatiques de mise en dépression de l'extrémité inférieure des patins. Selon une variante, ces moyens comprennent des électro-aimants. Avantageusement, la poutre est munie de bras de sécurité prenant appui sur la paroi de la citerne, évitant la chute de la machine en cas de défaillance des moyens d'adhérence. On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel La figure 1 montre schématiquement une machine à décaper selon l'invention située à l'intérieur d'une citerne. La figure 2 montre la machine dans le sens d'une coupe longitudinale de la citerne. Les figures 3 et 4 montre un détail de la machine permettant de la déplacer longitudinalement dans la citerne. La figure 5 montre la machine en vue de dessus. La figure 6 est une vue en coupe transversale de la poutre longitudinale de la machine selon VI-VI de la figure 5. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale de la poutre avec arrachement partiel du chariot central. La figure 8 montre est une vue d'un patin de déplacement selon la flèche VIII de la figure 5. La figure 9 montre un patin de déplacement en coupe selon IX-IX de la figure 5. La figure 10 montre un patin d'application selon la flèche X de a figure 5. La figure 11 montre un patin d'application en coupe selon XI-XI de la figure 5. Sur les figures 1 et 2, on voit une citerne 1, d'un wagon citerne par exemple, dont la surface interne est recouverte d'un revêtement de caoutchouc-ébonite usagé qui doit être ôté. La citerne 1 est cylindrique. A l'intérieur de la citerne est située la machine à décaper 2 de l'invention, représentée très succinctement sur ces deux figures. Elle comporte essentiellement une poutre longitudinale 3 à l'intérieur de laquelle peut se déplacer longitudinalement un chariot central 4 porteur de buses 5 d'injection d'eau à très haute pression. La poutre porte à chacune de ses extrémités une paire de patins d'application 6 et une paire de patins de déplacement 7. Les deux patins de chaque paire sont situés respectivement de part et d'autre de la poutre 3. La machine 2 peut se déplacer à l'intérieur de la citerne 1 en faisant tout le tour grâce au mouvement des patins 6 et 7. On a représenté en traits pointillés, sur la figure 1, une position de la machine décalée angulairement d'environ 600 par rapport à la position représentée en trait continu. Les patins 6 et 7 assurent, outre le déplacement en rotation de la machine le long de la paroi de la citerne, son maintien par des moyens d'adhérence décrits plus loin. Pour éviter la chute de la machine en cas de défaillance des moyens d'adhérence de la machine contre la paroi de la citerne, la poutre est munie, à chacune de ses extrémités, de bras de sécurité 8, 9, prenant appui contre la paroi de la citerne. Les bras 8 et 9 sont reliés par une barre de liaison 10 et sont d'autre part reliés à la poutre par des jambes 11 de manière à former un triangle. Les bras 8 et 9 comportent une partie télescopique 12 réglable par trous et goupille de manière à pouvoir adapter la longueur des bras au diamètre de la citerne. La longueur des bras 8 et 9 doit être réglée de telle façon qu'ils n'exercent aucun effort, donc avec même un léger jeu de façon à ce que ces bras ne gênent pas, par coincement l'avancement de la machine autour de la paroi. Pour le déplacement longitudinal (axial) de la machine dans la citerne, la poutre longitudinale 3 porte à chacune de ses extrémités deux galets escamotables 13, visibles sur les figures 2 et 5 et représentés en vue agrandie sur les figures 3 et 4. Comme ces figures le montrent, chaque galet est monté à l'extrémité d'une tige coudée 14 qui peut pivoter de manière à relever le galet. Un ressort de rappel 15 permet d'assurer la position stable de la tige 14, dans la position relevée ou basse du galet en maintenant la tige 14 dans une gorge 16 de positionnement. Ces galets ne sont pas motorisés, le déplacement axial de la machine est effectué manuellement. La figure 5 est une vue générale d'ensemble de la machine, vue de dessus sans ses bras, barres et jambes 8 à 12. Elle est détaillée dans ses différentes parties dans les figures suivantes 6 à 11. Sur cette figure S, on retrouve la poutre longitudinale 3, creuse, dans laquelle se déplace le chariot central 4, les deux paires de patins d'application 6 et les deux paires de patins de déplacement 7. Les patins de chaque paire sont respectivement situés de part et d'autre de la poutre. Les figures 6 et 7 montrent la poutre longitudinale 3 avec le chariot central 4. Ce chariot central 4 est déplacé longitudinalement à l'intérieur de la poutre longitudinale creuse 3 par le moyen d'une vis sans fin 17 entraînée en rotation par un moteur hydraulique 18 par l'intermédiaire de pignons 19, 20 et d'une courroie crantée 21. Le chariot 3 est solidaire d'un écrou d'entraînement 29. Le chariot central 4 supporte deux buses d'injection 5 situées à l'extérieur de la poutre 3. La poutre 3 possède une fente 22 pour le passage de la liaison 23 des buses 5 au chariot central 4. Pour maintenir le chariot central 4 en évitant sa rotation, lors de son entraînement longitudinal par la vis 17, la poutre longitudinale 3 porte intérieurement deux rails 24 et 25 qui sont pris entre quatre paires de galets de roulement 26 portées par le chariot central 4. A chacune de ses extrémités, la poutre longitudinale 3 porte un contact de fin de course 27 qui coopère avec une came 28 portée par le chariot central 4, de manière à arrêter la course du chariot. Les figures 10 et 11 montrent selon deux vues perpendiculaires un patin d'application 6. En 1 on a représenté la paroi interne de la citerne. Le patin 6 est monté mobile par rapport à un support formant une sorte de cadre 30 qui est fixé latéralement à la poutre longitudinale 3 par des boulons 31. Un vérin 32, lié à une paroi 33 du cadre 30, a sa tige 34 qui prend appui contre un pivot central 35 du patin 6. L'axe 36 du vérin correspond sensiblement à un rayon de la citerne cylindrique 1 de sorte que le vérin 32 agit sur le patin 6 de façon à lui imprimer un déplacement sensiblement radial et centrifuge. Le patin est relié à la paroi 33 du cadre 30 par quatre tiges 37 articulées au patin 6, qui traversent la paroi 30 et sur chacune desquelles est monté un ressort de rappel 38 agissant dans le sens opposé à celui du vérin 32, c'est-à-dire agissant dans le sens centripète. Pour le réglage précis de la distance séparant le patin 6 de la paroi 33 du cadre 30, l'extrémité de la tige 34 du vérin 32 porte une vis de réglage 39. Enfin, les figures 8 et 9 montrent selon deux vues perpendiculaires un patin de déplacement 7. Ici aussi, on a figuré en 1 la paroi de la citerne cylindrique. La poutre longitudinale 3 porte à chacune de ses extrémités et de part et d'autre un patin de déplacement 7. Pour ce faire, deux flasques 40 et 41, réunis par un fond 42 sont fixés perpendiculairement à la poutre 3 par des boulons 43. Les flasques 40 et 41 portent chacun un rail courbe, respectivement 44 et 45. Les rails courbes 44 et 45 sont sensiblement coaxiaux à l'axe de la citerne. Ces rails servent de guide à un chariot transversal 46 mobile, muni de quatre paires de galets de roulement 47, chaque paire de galet venant enserrer un rail. Un vérin 48 est articulé vers le milieu de son corps à des joues 49 et 50, fixées à une traverse 51 qui réunit les deux flasques 40 et 41. L'extrémité de la tige du vérin 48 coporte une chape 52 articulée à un axe 53 solidaire d'une poutre frontale 54 appartenant au chariot transversal 46. Ainsi, ce vérin 48 permet de faire circuler le chariot transversal 46 le long des deux rails courbes 44 et 45, selon une trajectoire sensiblement coaxiale à la citerne 1. Le chariot transversal 46 comporte un fond 55 qui porte un vérin 56 dont le piston 57 prend appui par l'intermédiaire d'une vis de réglage 58 sur un pivot 59 du patin 7. Le patin 7 est relié au chariot 46 par quatre tiges 60 qui traversent le fond 55 et qui sont munies chacune d'un ressort de rappel 61 agissant dans le sens inverse du vérin 56, c'est-à-dire dans le sens centripète. L'axe du vérin 56 correspond sensiblement à un rayon de la citerne 1. Chaque patin, d'application 6 et de déplacement 7 comporte des moyens lui permettant d'adhérer à la paroi 1 de la citerne. Par exemple, on peut utiliser des moyens pneumatiques de mise en forte dépression de l'extrémité inférieure des patins. A cet effet, on a représenté sur le patin 7 de la figure 9 un lamage 62 relié à un orifice de liaison 63 à un ensemble de mise en dépression. On peut également utiliser un autre moyen et par exemple des moyens électro-magnétiques. Ainsi, lorsqu'une génératrice de la citerne a été décapée de sa couche de caoutchouc-ébonite par les jets d'eau à très haute pression sortant des buses 5, la machine va se déplacer d'un pas. Le processus est alors le suivant en se référant à la figure 5 a) - Les huit patins sont en appui et adhèrent à la paroi par le système d'adhérence. b) - Les patins d'avancement 7 sont relevés : on supprime la commande d'adhérence et les vérins 56 sont mis en communication avec l'extérieur, les ressorts de rappel 61 relèvent donc les patins 7. c) - On déplace les chariots transversaux des patins 7 au moyen des vérins 48 (les quatre dans le même sens, c'est-à-dire que d'un côté de la poutre on sort les tiges de vérins et pour les vérins situés de l'autre côté de la poutre, on rentre les tiges des deux vérins 48. d) - On envoie la pression dans les vérins 56 pour abaisser les patins 7 puis on commande le dispositif de mise en adhérence. e) - On lève les patins 6 en supprimant l'adhérence. f) - On met en marche de nouveau les quatre vérins 48, de déplacement des chariots transversaux 46 des patins d'avancement 7 mais en sens inverse de l'opération sous c). g) - On envoie la pression dans les vérins 32 d'appui des vérins d'application 6 et on commande le dispositif de mise en adhérence des patins 6. h) On exécute une nouvelle ligne de décapage. I1 est à noter que les vérins 32 et 56 de déplacement radial des patins 6 et 7 n'ont que pour but de déplacer radialement ces patins mais l'application ferme de ces patins contre la paroi 1 de la citerne est réalisée par le système d'adhérence, de mise en dépression des patins ou électro-magnétique. REVENDICATIONS 1/ Machine à décaper pour citerne sensiblement cylindrique (1), comprenant au moins une buse d'injection (5) d'eau à très haute pression, solidaire d'un chariot central (4), caractérisée en ce que le chariot (4) est monté sur un organe de déplacement longitudinal (17) situé à l'intérieur d'une poutre longitudinale (3), ladite poutre étant, en position de travail, à l'intérieur de la citerne et disposée parallèlement à l'une de ses génératrices, la poutre (3) comportant à chacune de ses extrémités une paire de patins d'application (6) situés respectivement de part et d'autre de la poutre, chaque patin (6) comportant des moyens moteurs de déplacement (32) dans une direction sensiblement radiale centrifuge par rapport à l'axe de la citerne et des moyens de rappel centripète (38) et une paire de patins de déplacement (7) également situés respectivement de part et d'autre de la poutre (3), chaque patin de déplacement (7) faisant partie d'un chariot transversal (46) mobile, comportant des moyens de guidage (44, 45, 47) selon une petite trajectoire courbe sensiblement coaxiale à l'axe de la citerne et des moyens moteurs (48) permettant audit chariot, surrRnande, de parcourir cette trajectoire dans un sens et dans l'autre, chaque patin de déplacement comportant des moyens moteurs (56) de déplacement par rapport audit chariot transversal (46), dans une direction sensiblement radiale centrifuge et des moyens de rappel centripète (61), chaque patin d'application et de déplacement, comportant en outre des moyens (62, 63) lui permettant, sur commande, d'adhérer fortement à la paroi de la citerne. 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit organe de déplacement longitudinal dudit chariot central (4) est une vis sans fin (4) actionnée en rotation par un moteur hydraulique (18). 3/ Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit chariot central (4) est maintenu fixe en rotation au moyen de rails (24, 25) portés intérieurement par ladite poutre (3), lesdits rails étant pris entre des paires de galets de roulement (26) portés par ledit chariot central (4). 4/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le déplacement radial centrifuge des patins d'application et des patins de déplacement est effectué par des vérins (32, 56) et le rappel centripète par des ressorts de rappel (38, 61). 5/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque chariot transversal (46) mobile est guidé par deux rails courbes (44, 45) supportés par des flasques (40, 41) fixés perpendiculairement à ladite poutre (3), le chariot (46) possédant des paires de galets de roulement (47) venant enserrer lesdits rails courbes (44, 45), le déplacement dudit chariot le long de ces rails étant assuré par un vérin articulé (48). 6/ Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens permettant aux patins d'adhérer à la paroi de la citerne comprennent des moyens pneumatiques de mise en dépression de l'extrémité inférieure (62) des patins. 7/ Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens permettant aux patins d'adhérer à la paroi de la citerne sont constitués d'électro-aimants. 8/ Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite poutre (3) est munie de bras de sécurité (8, 9) prenant appui sur la paroi (1) de la citerne, évitant la chute de la machine en cas de défaillance des moyens d'adhérence.