Brevet FR2663249A1 — publié le 19911220

1- ROBOT DE NETTOYAGE, NOTAMMENT POUR GAINES DE VENTILATION La présente invention a pour objet un robot de nettoyage destiné en particulier, mais non exclusivement, au nettoyage des gaines aérauliques et notamment des gaines de ventilation et/ou de climatisation. On sait que malgré les différents moyens de filtration mis en oeuvre, la poussière s'accumule à l'intérieur des canalisations donnant des agglomérats qui non seulement obstruent les conduits, mais à l'intérieur desquels peuvent se développer des germes microbiens Il est donc recommandé, sinon nécessaire, de procéder à des nettoyages périodiques des gaines aérauliques Etant donné que l'accès à l'intérieur des gaines est toujours difficile et parfois même impossible, il a déjà été proposé de faire appel à des robots dont les dimensions correspondent sensiblement aux dimensions de la ou des gaines à nettoyer De tels robots comprennent habituellement un moteur entraînant des brosses de nettoyage permettant un décollement mécanique de la poussière accumulée sur les parois. Dans le brevet français N O 2 087 486, le dispositif est tiré par un câble à l'intérieur d'un conduit Ce dispositif comprend un moteur d'entraînement en rotation de moyens de nettoyage, le moteur comportant des appuis sur la paroi interne de la tuyauterie Le document EP-A-0076434 se rapporte à un dispositif automoteur télécommandé permettant le traitement de la surface interne d'un tuyau. Le document EP-A-085 504 concerne un véhicule automoteur utilisable dans les pipe-lines Ce véhicule comporte un premier et un second arbre longitudinaux équipés d'un système de bras, disposés à 1200, l'extrémité de chaque bras -2- étant munie d'une roue qui vient s'appliquer contre la paroi Chaque bras est équipé d'un ressort de rappel et le véhicule avance par à-coups A cet effet, les roues arrières sont bloquées et un vérin solidaire de l'arbre des roues avant est déplacé positivement et ainsi de suite. Un autre dispositif de ce type est décrit dans le brevet US-A 4 027 349 qui concerne un appareil autopropulsé pour nettoyer, au moyen de brosses, l'intérieur de conduit. Ces brosses sont réparties à la périphérie d'une couronne qui est entraînée en rotation au moyen d'un premier moteur et les brosses sont elles-mêmes entraînées en rotation par de l'air sous pression Enfin, l'appareil est déplacé au moyen de roues, l'une d'entre elles étant en prise sur un moteur indépendant. Ces dispositifs connus sont en général lourds et encombrants étant donné notamment qu'il doivent rester stables pour compenser le couple dû à la rotation des organes de nettoyage et ne permettent pas un nettoyage satisfaisant desdites canalisations. Selon la présente invention, le robot de nettoyage comprenant un moteur télécommandé entraînant en rotation un jeu de brosses et des moyens de déplacement est caractérisé en ce qu'il comprend deux jeux de brosses disposés sur des couronnes adjacentes, entraînées en sens contraire, en bout de l'arbre moteur. Ainsi, le problème de la réaction à la rotation des brosses est résolu puisque à tout moment est développé un couple nul à l'avant du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, des roues d'entraînement sont mécaniquement reliées au moteur du robot. -3- Le robot est par exemple commandé par un câble électrique d'alimentation qui peut entraîner le moteur dans un sens ou dans l'autre La mise en rotation du moteur se traduit par l'entraînement des brosses et par l'avance ou le recul du robot à l'intérieur de la canalisation en fonction du sens de rotation du moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des figures qui représentent: La figure 1, une vue en coupe d'un robot selon l'invention; La figure 2, une vue en élévation du même robot. Sur la figure 1, on a représenté en traits mixtes une canalisation à l'intérieur de laquelle se déplace le robot. Il peut se déplacer dans des gaines courbes d'un diamètre supérieur à 50 centimètres, voire moins Le robot comprend un moteur 1 monté sur un chassis 2 A l'intérieur du chassis 2 se trouve la partie nettoyage essentiellement constituée par deux couronnes 3 et 4 portant à leur périphérie des brosses, respectivement 5 et 6 Le nettoyage est principalement assuré par un brossage des gaines, le brossage étant effectué par la mise en rotation des brosses et 6 entraînées dans un sens opposé l'une à l'autre. Cette opposition de sens est obtenue de la façon suivante. La sortie de l'arbre moteur 7 entraîne par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 8 un arbre 9 Sur l'arbre 9 est monté un inverseur différentiel comprenant un premier pignon 10 engrenant avec un pignon fou de renvoi 11, le pignon fou de renvoi étant relié à un pignon 12 d'entraînement de la couronne 4 Par contre l'arbre 9 entraîne directement la -4- couronne 3 de sorte que, quel que soit le sens de rotation de l'arbre 9 identique à celui de l'arbre 7, les brosses 5 et 6 tournent en sens inverse Cette inversion est obtenue par un différentiel de rapport 1/1 ce qui permet d'obtenir un couple de renversement pratiquement nul Le montage des brosses et leur immobilisation est effectué grâce à un alésage claveté métallique 13 Les brosses 5 et 6 sont de préférences réalisées en fibres polyamides de 100/100 mm montées sur des couronnes en PVC ou analogue constituant des armatures L'étage claveté métallique est fixé sur l'armature PVC Les deux brosses sont immobilisées en translation par un écrou. L'implantation des poils la périphérie des brosses est réalisée de manière à ce que le mouvement circulaire correspondant à la marche avant du robot repousse les poussières vers l'avant de celui-ci L'ensemble de ces brosses et de la mécanique d'entraînement est maintenu et guidé par un ensemble de roulement et d'arbres (non référencés) Un anneau libre 14, libre en rotation en bout de l'arbre permet de fixer un câble de retenue de sécurité. De même, à l'extrémité opposée, on prévoit un anneau 21 assurant la même fonction de préhension et de retenue Pour chaque section de gaine, un jeu de brosses est nécessaire mais le remplacement de celles-ci est très rapide. Différentes natures des poils de brosse sont disponibles afin de répondre aux différents types de pollutions. On prévoit, avantageusement, sur la partie avant de l'appareil, un réservoir (non représenté) qui peut être fixé sur une des brosses et ce réservoir permet de distribuer des produits solvants de nettoyage ou encore des produits antiseptiques de traitement du réseau de ventilation La distribution se fait par l'intermédiaire d'une vis pointeau permettant de doser ainsi à chaque tour de brosses une quantité de produits. - A l'autre extrémité du moteur est prévu un ventilateur 15 d'aération du moteur permettant, d'autre part la propulsion des particules en suspension dans la gaine vers la partie avant de celle-ci Le chassis supportant l'ensemble sert aussi de carter à l'appareil. Sur l'arbre 9 est disposée une vis sans fin 16 qui engrène avec un ensemble de trois pignons 17 disposés à 1200 l'un de l'autre, seul l'un des pignons 17 apparaissant sur la figure 1 Chacun des pignons 17 entraîne deux roues ou galets 18,20 par l'intermédiaire de courroies 19 Ces courroies 19 sont de préférence réalisées en KEVLAR (marque déposée par DUPONT DE NEMOURS) ou plus généralement en polyamide aromatique et les galets 18,20 portent sur la paroi interne de la canalisation De préférence, les galets 18,20 sont réalisés ou présentent une bande de roulement en polyuréthane vulcanisé pour présenter une bonne dureté Un système de rattrapage de jeu permet de régler l'écartement des galets sur chacun des trois trains Ce système relativement souple permet d'accepter des défauts au niveau des gaines En outre, lors de l'opération de nettoyage d'une gaine verticale, il permet d'obtenir une pression de contact plus importante entre la gaine et les galets Ceci rend efficace le nettoyage vertical tant vers le bas que vers le haut Pour pallier une différence de diamètre des gaines, les trois trains de galets 18, 20 peuvent être remplacés par un autre jeu en fonction de la section de la gaine. Comme celà apparaît mieux sur la Figure 2, les galets 18 et 20 sont montés sur des bras 25,26 pivotants sur l'axe des pignons 17 La longueur des bras peut être reglée à l'aide d'un coulisseau 27 De même, l'angle entre les deux bras ,26 d'un même train de galets peut être ajusté à l'aide d'une entretoise 22 montée pivotante à l'une de ses extrémités, autour de l'axe 23, sur le bras 25 et passant à travers un pion 24 prévu sur le bras 26. 6- Dans l'exemple qui vient d'être décrit, les brosses sont à l'avant de l'appareil et chassent la poussière décolléee devant le robot. Cette poussière est extraite de la gaine par des regards disposés de place en place Elle peut également être extraite en bout de gaine, par aspiration avant l'extraction du robot L'avantage de cette disposition est que les galets d'entraînement se déplacent sur une surface déjà brossée. Il est toutefois possible de disposer les galets d'entraînement à l'avant de l'appareil et de prévoir derrière les brosses une chambre d'aspiration reliée par un tuyau souple à un aspirateur extérieur. De même, les galets 18 et 20 peuvent être remplacés par des chenilles montées sur des bras rappelés par des ressorts de manière à pouvoir absorber des variations locales de diamètre dues par exemple aux raccordements de la canalisation. Les disques porte-brosse 3 et 4 sont creux et peuvent refermer un substrat poreux Ce susbstrat est chargé, lors du démarrage, de solvant et/ou d'antiseptique liquide qui, sous l'action de la force centrifuge est propagé peu à peu dans la canalisation o il diffuse. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. -7- REVENDICATIONS ) Robot de nettoyage automoteur, notamment pour gaines de ventilation, comprenant un moteur entraînant en rotation au moins un jeu de brosses et des moyens de déplacement du robot à l'intérieur de la gaine, également entraînés par le moteur, caractérisé en ce que sur l'arbre moteur ( 7) est monté un réducteur de vitesse ( 8), entraînant un arbre ( 9) solidaire d'un disque ( 3) dont la périphérie porte une brosse ( 5), un inverseur ( 10, 11, 12) entraînant un second disque ( 4), portant une brosse ( 6), en sens contraire et à la même vitesse que la brosse ( 5). ) Robot selon la revendication 1, caractérisé en ce que les brosses ( 5, 6) sont orientées de sorte que la poussière soit rejetée vers l'avant du robot. ) Robot selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une vis sans fin ( 16) sur laquelle engrènent au moins deux pignons ( 17), chacun des pignons ( 17) entraînant en rotation un train de deux galets ( 18, 20) portant sur la surface interne de la gaine. ) Robot selon la revendication 3, caractérisé en ce que les galets ( 18, 20) sont montés sur des bras ( 25, 26) réglables en longueur, l'écartement angulaire des bras ( 25, 26) étant également réglable au moyen d'une tige ( 22). ) Robot selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les galets ( 18, 20) sont au moins en partie en polyuréthane vulcanisé et sont entraînés par des courroies ( 19) en polyamide aromatique. -8- ) Robot selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un ventilateur ( 15), entraîné par le moteur ( 1) est disposé à l'opposé des brosses.