Brevet FR2825655A1 — publié le 20021213

CHARIOT PORTE-OUTIL, NOTAMMENT MOBILE DANS UNE CANALISATION DESCRIPTION Le sujet de cette invention est un chariot porte-outil, du genre apte à se déplacer dans une canalisation pour y accomplir certaines tâches liées à la nature de l'outil. Certaines de ces tâches peuvent s'accomplir dans des canalisations d'embranchement, à l'entrée desquelles le chariot s'arrête pour y projeter l'outil en direction latérale : l'outil est alors fixé au bout d'un jonc flexible qui peut être avancé sous l'action d'un mécanisme idoine et se redresse quand il est à l'état libre ; il soutient donc l'outil, qu'il pousse à la profondeur voulue de la canalisation d'embranchement. Un tel chariot devient cependant inopérant quand les canalisations ne sont pas concourantes, c'est-à-dire que la canalisation dans laquelle l'outil doit être poussé débouche avec une dénivellation dans celle qu'emprunte le chariot, ce qu'on trouve souvent pour les canalisations jointes par des regards : il n'existe aujourd'hui pas de système qui permette d'atteindre de telles conduites. L'objet de l'invention est précisément de pallier ce défaut et de rendre accessible à un outil d'observation ou de travail porté par un chariot des portions de canalisations se joignant à une canalisation principale, empruntée par le chariot, avec une dénivellation. Le chariot satisfaisant à cet objet est caractérisé en ce qu'il comprend un tambour supporté par le chariot, un bras supporté par le tambour et porteur par une articulation d'un support de l'outil, le bras étant semi-rigide et possédant un état libre de rigidité et un état souple, et des moyens de rotation du tambour autour d'un axe longitudinal du chariot, de déploiement du bras hors du chariot et dans une direction latérale du chariot, et de réglage du support autour de l'articulation. Ces caractéristiques, ainsi que d'autres, ressortiront plus nettement à la lecture du commentaire des figures suivantes : 'la figure 1 illustre une jonction de canalisations à regard ; . la figure 2 est une vue générale du chariot ; 'la figure 3 est une vue du chariot en direction longitudinale ; 'la figure 4 illustre le mécanisme de flexion du bras ; 'la figure 5 illustre un bras perfectionné ; 'et la figure 6 représente le bout du bras. La figure 1 illustre un raccordement de canalisations où l'invention peut trouver emploi : un collecteur 1 est muni de puisards 2 ou boîtes de raccordement dont un est représenté et dans lesquels aboutissent des drains 3 de plus petit diamètre avec une dénivellation verticale. Un chariot parcourt le collecteur 1 et doit projeter un outil pouvant consister en une caméra d'observation dans le drain 3 à travers une ouverture 4 du collecteur 1 dans le puisard 2. Le chariot 5 comprend, comme on le voit sur la figure 2, un corps 6 muni d'organes locomoteurs pouvant consister en des roulettes 7 dont certaines sont mues par un moteur 8 et, à l'avant, d'un tambour 9 tournant autour d'un axe longitudinal du corps 6. Le tambour 9 porte un bras 10, mieux visible sur d'autres figures, et dont l'extrémité est porteuse d'un support d'outil 11 dans lequel l'outil, ici une caméra 12, peut être logé. Comme des inspections du drain 3 au-delà de son entrée sont souvent nécessaires, il est avantageux que la caméra 12 puisse être avancée ; elle est alors favorablement attachée au bout d'un jonc flexible 13 qui se poursuit à travers le chariot 5 vers l'extérieur du collecteur 1, où son extrémité est enroulée sur un treuil non représenté ; des galets 14 montés sur le corps 6 du chariot 5 et pouvant être déplacés par un autre moteur 15 permettent de le tirer pour avancer la caméra 12 de façon qu'elle s'engage dans le drain 3. Le jonc flexible a la propriété de se redresser dès qu'il est libre et soutient donc bien la caméra 12, tout en gardant la souplesse nécessaire pour suivre les coudes du drain 3. La figure 3 montre que le bras 10 doit être déployé radialement par rapport à l'axe du collecteur 1 et du chariot 5, pour saillir de l'ouverture 4, et qu'il doit aussi être orientable angulairement pour s'approcher de l'entrée du drain 3 ; un moteur 16 apte à faire tourner le tambour 9 satisfait à cette dernière exigence. Enfin, le support 11 doit être orienté face à l'entrée du drain 3. Pour ce faire, il est relié au bout du bras 10 par une articulation 17. La figure 4 montre que le bras 10 peut être constitué par une longueur d'une chaîne 18 ; cette chaîne est particulière quoique d'un genre connu, et elle est plus précisément semi-rigide, c'est-à-dire qu'elle présente à la fois un état libre, caractéristique du bras 10, où elle est rigide et un autre état où elle est souple. Cette caractéristique permet de l'incurver et de disposer sa longueur postérieure au bras 10 dans la direction axiale du collecteur 1, dans lequel elle peut donc être transportée sans encombre. La chaîne 18 peut être constituée de maillons 19 reliés entre eux par des pivots 20 situés d'un côté mais qui sont munis de butées 21 qui limitent leur mouvement de rotation autour des pivots 20 et confèrent donc à la chaîne 18 une rigidité unilatérale. Le dispositif comprend encore un pignon 22 d'entraînement, monté sur le corps 6 du chariot 5 et mû par un moteur 23, une glissière longitudinale 24 à l'arrière de la chaîne 18 et une glissière radiale 25 devant le pignon 22. Ces glissières 24 et 25 sont, comme le pignon 22 et son moteur 23, montées sur le tambour 9 et imposent les directions de la chaîne 18 à l'avant et à l'arrière du pignon 22, ainsi qu'une déformation à angle droit. Quand le pignon 22 est mis en marche, il fait avancer ou reculer la chaîne 18 et modifie la longueur libre du bras 10. Cette construction présente l'inconvénient de n'être pas totalement stable puisque la rigidité de la chaîne est unilatérale. Un remède consiste à l'équilibrer par la poussée du jonc 13 s'il est placé favorablement, c'est-à-dire soumis à un effort de flexion qui tend à le faire se redresser dans un sens où il place les maillons 19 en butée. Des cabestans de guidage 26 peuvent soumettre le jonc 13 à une courbure 27 dans le même sens que celle de la chaîne 18 près du pignon 22 pour réaliser cette fonction. Les maillons 19 pourraient aussi être reliés entre eux par un câble 28 élastique courant à l'opposé des pivots 20 et tendu pour ramener toutes les portions libres du bras 10 à l'état rectiligne. Enfin, une autre solution consiste à combiner deux chaînes 18'et 18''semblables à la chaîne 18 mais disposées symétriquement et mues par des pignons respectifs 22'et 22''adjacents : les longueurs antérieures des chaînes 18'et 18''se juxtaposent pour former un bras 10'composé et leurs longueurs postérieures s'étendent en sens opposés et sensiblement en prolongement. L'assemblage des chaînes 18'et 18''a donc une rigidité bilatérale sans moyen additionnel. Le support d'outil 11 est décrit à la figure 6. Son orientation peut ainsi être assurée par un câble 33 attaché au support 11 avec un porte-à-faux de manière à le faire tourner autour de l'articulation 17. L'angle de rotation convenant pour amener la caméra 12 parallèlement au drain 3 est connu en fonction de l'inclinaison du bras 10, puisque le jonc 13 tend à exercer un moment de rappel vers une position de butée invariable, où la caméra 12 est orientée dans le prolongement du bras 10, comme on l'indique à la position en pointillés. Le câble 33, qui passe par le corps 6 du chariot 5 et s'étend jusqu'à l'extérieur, est tiré pour contrecarrer cette action de rappel des ressorts et faire tourner le support d'outil 11 de l'angle voulu. Le support d'outil 11 peut comprendre des griffes 29 s'agrippant à une structure environnante telle que l'entrée 30 du drain 3 en s'ouvrant, ce qui peut être réalisé par des basculements d'axes 31 porteurs de ces griffes 29 sous l'action de ressorts. Quand la caméra 12 est logée dans le support d'outil 11, une queue conique 32 dont elle est pourvue pénètre dans un logement de forme complémentaire du support d'outil 11 et oblige les griffes 29 à se refermer en repoussant leurs axes 31 contre l'action des ressorts. Avec ce système d'agrippage, le chariot 5 tout entier est retenu en place fermement pendant que la caméra 12 accomplit sa mission dans le drain 3. Parmi des équivalents possibles des chaînes semi-rigides, on doit noter qu'il existe des tubes à section particulière, oblongue à deux contours symétriques, sensiblement elliptiques en direction d'un petit axe mais se joignant par des lèvres sensiblement parallèles en formant un angle aigu en direction d'un grand axe. De tels tubes sont à la fois suffisamment souples et élastiques pour être écrasés entre des rouleaux tout en ayant la possibilité de se redresser à l'état libre. Ils sont caractérisés par une rigidité importante à l'état libre et par une souplesse à peu près totale quand ils sont écrasés, ce qui permet de les déformer à volonté et notamment de les enrouler sur des treuils. La stabilisation du chariot 5 contre les basculement que pourrait produire le porte-à-faux latéral du bras 10 peut être compensée par du lest contenu soit au fond du chariot 5, soit dans un autre chariot non représenté, qu'on pourrait ajouter au chariot 5 et unir à lui par une liaison rigide en torsion, constituée par une barre reliée à ses extrémités aux deux chariots par des joints de cardan. Plus généralement, le chariot 5 pourrait être incorporé à un train articulé de chariots, qu'on rencontre fréquemment pour ce genre de travaux. Une autre exigence qu'on peut avoir à satisfaire est le franchissement des tronçons du collecteur 1 quand ils sont séparés par de larges ouvertures à leurs raccordements, ce qui peut être le cas dans le puisard 2. on dispose alors des patins allongés en forme de ski sous le chariot 5 et qui prennent appui sur les deux tronçons du collecteur 1 quand le chariot 5 franchit les raccordements. Il faut aussi s'assurer que les organes locomoteurs (les roulettes 7 motrices) sont assez nombreux pour que le chariot 5 continue d'être entraîné quand certains d'eux franchissent les raccordements. Si le chariot 5 appartient à un train, plusieurs éléments de celui-ci peuvent être moteurs. Enfin, l'outil peut être un outil de travail ou d'intervention tout comme un outil d'examen : sa nature est indifférente à l'invention. REVENDICATIONS 1. Chariot porte-outil, caractérisé en ce qu'il comprend un tambour (9) supporté par le chariot (5), un bras (10) supporté par le tambour (9) et porteur par une articulation (17) d'un support (11) de l'outil (12), le bras (10) étant semi-rigide et possédant un état libre de rigidité et un état souple, et des moyens de rotation (16) du tambour (9) autour d'un axe longitudinal du chariot, de déploiement (22, 23) du bras hors du chariot et dans une direction latérale du chariot, et de réglage (33) du support (11) autour de l'articulation. 2. Chariot porte-outil selon la revendication 1, où un jonc (13) flexible est lié à l'outil (12), caractérisé en ce que le support (11) de l'outil a une empreinte conique dans laquelle une queue (32) de forme complémentaire de l'outil (12) peut être logée, et le chariot comprend un moyen de poussée du jonc. 3. Chariot porte-outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support d'outil comprend des griffes (29) d'accrochage à une structure environnante (30). 4. Chariot porte-outil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort de déploiement des griffes, contrecarré par l'outil tant que celui-ci est dans le support. 5. Chariot porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras comprend une chaîne (18,18') à rigidité unilatérale. 6. Chariot porte-outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras comprend une seconde chaîne (18'') à rigidité unilatérale, les chaînes étant juxtaposées à l'état libre de façon à constituer un assemblage à rigidité bilatérale.