EP1052032B1 - Dispositif motorisé pour le décrassage interne de canalisations par brossage mécanique - Google Patents

Dispositif motorisé pour le décrassage interne de canalisations par brossage mécanique Download PDF

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EP1052032B1
EP1052032B1 EP99870099A EP99870099A EP1052032B1 EP 1052032 B1 EP1052032 B1 EP 1052032B1 EP 99870099 A EP99870099 A EP 99870099A EP 99870099 A EP99870099 A EP 99870099A EP 1052032 B1 EP1052032 B1 EP 1052032B1
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pipe
brushing
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Cockerill Mechanical Industries SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/049—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled
    • B08B9/051—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled the cleaning devices having internal motors, e.g. turbines for powering cleaning tools

Definitions

  • the present invention relates to a new motorized device for internal cleaning, by mechanical brushing, piping with large sections and great lengths.
  • the resumption of the resistant brushing torque is depending on the good performance of the support trolley.
  • the axis of rotation of the brushes is perpendicular to the axis of the pipe, but the brushes are then multiple, with a complicated device training requiring little or no angles compatible with a small diameter pipe.
  • the present invention aims to avoid disadvantages of the state of the art simplicity of construction, while having the particularity to be adaptable to different forms of existing pipeline sections
  • each of the brushes cleans an eighth of the upper part respectively and an eighth from the bottom of the surface internal of the pipeline, a total of a quarter of the internal surface of the pipeline, the axes of rotation brushed motor-reduction units being offset angularly by an eighth of a turn (45 °).
  • means for centering the system such as wheels, notched rollers, tracks, etc. are mounted free to rotate and located opposite the advancement device, with respect to the horizontal plane passing through the longitudinal axis of the pipeline.
  • the couple resistant brushing is exercised in a perpendicular axis to the axis of the pipeline and does not act on the support carriage : there is no risk of the carriage rotating in resistance to high brushing torque, even up to blocking.
  • the centering means will be mobile and provided with backlash devices, on the one hand, able to adapt to different pipe sections and secondly, secure on the or the advancement devices, through the carriage, sufficient pressure to avoid slippage advancement device (s) on the inner wall of the pipeline.
  • the advancement systems will be provided with the possibility of a variable width track so as to make the system modular according to the form and the importance of the section of the pipeline.
  • the geared brushing groups are entrained in a rotational movement on themselves by a coupling device with the device progress.
  • Figure 1 shows an embodiment preferred of the present invention consisting of a carriage 1, provided with wheels 2 coupled to geared motor groups 3 and 4, in the longitudinal displacement position to the left inside a pipe 5.
  • this carriage 1 At the front of this carriage 1 are adapted beam sections 6 of section appropriate to the needs and coupled to each other by fixings by flanges 7 and 8.
  • These brush-motor 9 and 10 groups are arranged in such a way that each of the axes 11 and 12 of their PTOs 13, 14, 15 and 16 cross the geometric axis 17 perpendicularly corresponding to the longitudinal geometric axis of the pipeline 5.
  • both brushed motor 9 and 10 groups drive each a pair of brushes 18-19 and 20-21 in shape spherical segment. These pairs of brushes 18-19 and 20-21 each rotate around the axis normal to their intersecting plane, wetting the internal surface of the pipe 5. Their axes of rotation being perpendicular to the axis longitudinal 17 of line 5, no reaction is not induced on the load-bearing and motor organs.
  • Each of the brushes 18, 19, 20 and 21 cleans a eighth of the upper part of the inner periphery of line 5 and an eighth of the part lower of the periphery of this same pipe 5; each brush therefore cleans a quarter of the periphery internal of the pipe 5.
  • the two gear-motor groups brushing 9 and 10 are therefore offset by eighth of a turn, so that the entire surface line 5 is well reached by the brushing.
  • the device is furthermore provided with a centering, consisting of at least one wheel, notched roller, track ... 22, mounted opposite the wheels, notched rollers, tracks ... 2 of advancement, compared to the horizontal plane passing through the longitudinal axis 17 of the pipe 5.
  • This wheel, notched roller, track ... 22 is mounted free in rotation on an axis 23 which is, on the one hand, supported by a arm 24 oscillating around an axis 25 and on the other hand, maintained under pressure by means of a cylinder 26 of so that the wheel, notched roller, track ... 22 is always kept under pressure against the inner wall of the line 5.
  • a pressure sufficient is always applied to the carriage 5 of so as to avoid slipping of the wheels, notched rollers, tracks ... 2 on the internal wall of the pipe 5 and to make up for any possible play due to uneven area.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

OBJET DE L'INVENTION
La présente invention concerne un nouveau dispositif motorisé pour le décrassage interne, par brossage mécanique, de canalisations de larges sections et de grandes longueurs.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Divers dispositifs sont déjà connus qui, dans la majorité des cas, comportent des brosses motorisées tournant autour d'un axe concentrique avec l'axe de la canalisation.
La reprise du couple résistant de brossage est fonction de la bonne tenue du chariot-support.
Dans certains cas, l'axe de rotation des brosses est perpendiculaire à l'axe de la canalisation, mais les brosses sont alors multiples, avec un dispositif compliqué d'entraínement nécessitant des renvois d'angles peu ou pas compatibles avec une canalisation de faible diamètre.
Les illustrations de ces types de mécanismes peuvent être trouvées dans les documents US 3,004,278 -A, SU 1 824 248-A, NL 1 004 017-C, US 2,017,042-A, US 4,027,349-A, US 4,418,437-A, US 5,428,862-A, CH 681 282-A, GB 2 159 911-A, GB 2 287 767-A, US 5,146,664-A, GB 2 287 767-A, DE 2 335 868-A, US 5,416,944-A.
BUTS DE L'INVENTION
La présente invention vise à éviter les inconvénients de l'état de la technique relevant de la simplicité de construction, tout en ayant la particularité de pouvoir être adaptable aux différentes formes de sections de canalisation existantes
ELEMENTS CARACTERISTIOUES DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte à un dispositif motorisé pour le décrassage interne, par brossage mécanique, d'une canalisation, pourvu de deux groupes moto-réducteurs, dits de brossage, supportés par un chariot équipé d'au moins un groupe moto-réducteur accouplé à au moins un dispositif d'avancement comprenant des éléments tels que roues, galets crantés, chenilles, etc. et assurant la translation autonome de l'ensemble dans la canalisation, tel que :
  • chaque groupe moto-réducteur de brossage comprend deux prises de force à chacune desquelles est accouplée une brosse et situées sur un axe géométrique de rotation qui traverse perpendiculairement l'axe géométrique longitudinal de la canalisation, avec pour effet qu'aucune force de réaction n'est induite sur les organes porteurs et moteurs, lesdits axes géométriques de rotation étant décalés angulairement entre eux dans des plans transversaux distincts,
  • chaque brosse a une forme adaptée à celle de la canalisation, de préférence en anneau sphérique ou tronc de sphère, et présente deux zones de contact avec la canalisation, situées de part et d'autre de l'axe géométrique du groupe moto-réducteur supportant la brosse, l'ensemble des brosses agissant de manière à pouvoir atteindre toute la surface interne de la canalisation.
Selon l'invention, chacune des brosses nettoie respectivement un huitième de la partie supérieure et un huitième de la partie inférieure de la surface interne de la canalisation, soit au total un quart de la surface interne de la canalisation, les axes de rotation des groupes moto-réducteurs de brossage étant décalés angulairement d'un huitième de tour (45°).
Avantageusement, des moyens de centrage du système tels que roues, galets crantés, chenilles, etc. sont montés libres en rotation et situés à l'opposé du dispositif d'avancement, par rapport au plan horizontal passant par l'axe longitudinal de la canalisation.
Dans cette forme d'exécution, le couple résistant de brossage s'exerce dans un axe perpendiculaire à l'axe de la canalisation et n'agit pas sur le chariot-support : il n'y a pas de risque de rotation du chariot en cas de couple résistant de brossage élevé, même jusqu'au blocage.
De plus, un nombre réduit de brosses, en l'occurrence seulement quatre brosses, sont nécessaires pour l'intégralité de la surface interne de la canalisation, en utilisant un dispositif très simple, fiable et installable dans une conduite de diamètre restreint.
Avantageusement, les moyens de centrage seront mobiles et pourvus de dispositifs à rattrapage de jeu, de sorte à pouvoir d'une part, s'adapter aux différentes sections de canalisation et d'autre part, assurer sur le ou les dispositifs d'avancement, par l'intermédiaire du chariot, une pression suffisante afin d'éviter tout patinage du ou des dispositifs d'avancement sur la paroi interne de la canalisation.
Avantageusement encore, les systèmes d'avancement seront prévus avec possibilité de voie à largeur variable de sorte à rendre le système modulable en fonction de la forme et de l'importance de la section de la canalisation.
Selon une forme d'exécution avantageuse de l'invention, les groupes moto-réducteurs de brossage sont entraínés dans un mouvement de rotation sur eux-mêmes par un dispositif d'accouplement avec le dispositif d'avancement.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, donnée à titre d'illustration, et faite au moyen des planches de figures annexées, dans lesquelles:
  • la figure 1 représente une vue en élévation latérale par l'avant d'une première forme préférée de la présente invention dans une canalisation représentée en coupe;
  • la figure 2 représente une vue en élévation latérale par la gauche de la figure 1;
  • la figure 3 représente une vue en élévation latérale par la droite de la figure 1;
  • la figure 4 représente une section selon la ligne I-I de la figure 1;
  • la figure 5 représente une vue en coupe par la gauche selon la ligne I-I de la figure 1;
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UNE PREMIÈRE FORME D'EXECUTION PRÉFÉRÉE DE L'INVENTION
La figure 1 représente une forme d'exécution préférée de la présente invention constituée d'un chariot 1, pourvu de roues 2 accouplées à des groupes moto-réducteurs 3 et 4, en position de déplacement longitudinal vers la gauche à l'intérieur d'une canalisation 5.
A l'avant de ce chariot 1 sont adaptés des tronçons de poutrelle 6 de section appropriée aux besoins et accouplés les uns aux autres par des fixations par brides 7 et 8.
Sur chaque de tronçon de poutrelle 6 est fixé, au moins un groupe moto-réducteur de brossage 9 et 10.
Ces groupes moto-réducteurs de brossage 9 et 10 sont disposés de manière telle que chacun des axes géométriques 11 et 12 de leurs prises de force 13, 14, 15 et 16 traversent perpendiculairement l'axe géométrique 17 correspondant à l'axe géométrique longitudinal de la canalisation 5.
A chaque prise de force 13, 14, 15 et 16 des groupes moto-réducteurs de brossage 9 et 10 sont respectivement accouplées des brosses 18, 19, 20 et 21 de forme et de nombre adaptés à la forme de la canalisation 5, de sorte à pouvoir bien entendu atteindre toute la surface interne de la canalisation 5.
D'autre part, et afin que la totalité de la surface intérieure de la canalisation 5 soit toujours bien atteinte par les brosses 18, 19, 20 et 21, les axes géométriques 11 et 12 des prises de force 13-14 et 15-16 des groupes moto-réducteurs de brossage respectifs 9 et 10 sont avantageusement décalés angulairement l'un de l'autre.
Dans le cas de la description de cette forme préférée d'exécution de la présente invention, les deux groupes moto-réducteurs de brossage 9 et 10 entraíne chacun un couple de brosses 18-19 et 20-21 de forme segment sphérique. Ces couples de brosses 18-19 et 20-21 tournent chacun autour de l'axe normal à leur plan sécant, mouillant la surface interne de la canalisation 5. Leurs axes de rotation étant perpendiculaires à l'axe longitudinal 17 de la canalisation 5, aucun effet de réaction n'est induit sur les organes porteurs et moteurs.
Chacune des brosses 18, 19, 20 et 21 nettoie un huitième de la partie supérieure de la périphérie interne de la canalisation 5 et un huitième de la partie inférieure de la périphérie de cette même canalisation 5; chaque brosse nettoie donc un quart de la périphérie interne de la canalisation 5. Les deux groupes moto-réducteurs de brossage 9 et 10 sont donc décalés d'un huitième de tour, afin que la totalité de la surface intérieure de la canalisation 5 soit bien atteinte par le brossage.
Le dispositif est en outre pourvu d'un système de centrage, constitué d'au moins une roue, galet cranté, chenille... 22, montée à l'opposé des roues, galets crantés, chenilles... 2 d'avancement, par rapport au plan horizontal passant par l'axe longitudinal 17 de la canalisation 5. Cette roue, galet cranté, chenille... 22 est montée libre en rotation sur un axe 23 qui est, d'une part, supporté par un bras 24 oscillant autour d'un axe 25 et d'autre part, maintenu sous pression par l'intermédiaire d'un vérin 26 de sorte que la roue, galet cranté, chenille... 22 est toujours maintenue sous pression contre la paroi interne de la canalisation 5. Il en résulte, par réaction, qu'une pression suffisante est toujours appliquée sur le chariot 5 de manière à éviter tout patinage des roues, galets crantés, chenilles... 2 sur la paroi interne de la canalisation 5 et à rattraper tout jeu éventuel dû à des dénivellations de surface.
De plus, et afin de rendre le dispositif le plus modulable possible en fonction des formes et des dimensions des sections de canalisations 5 à décrasser, il est prévu sur le dispositif de pouvoir ajuster la largeur de voie "X".
Cet ajustement de la largeur de voie "X" conjugué à l'action de la roue, galet cranté, chenille... 22 permettra ainsi, de garder les axes géométriques 11 et 12 des prises de force 13, 14, 15 et 16 perpendiculaires à l'axe géométrique longitudinal 17 de la canalisation 5 de sorte que l'unité de brossage soit constamment maintenue parfaitement centrée dans la section de la canalisation 5.
En variante selon une autre forme d'exécution préférée de la présente invention il est possible de remplacer les deux groupes moto-réducteurs de brossage par un seul qui tournerait sur lui-même et qui pourrait par exemple être entraíné dans ce mouvement à l'aide d'un dispositif d'accouplement avec le dispositif d'avancement (pignons, cardans, renvois d'angle, réducteurs de vitesse,...);

Claims (6)

  1. Dispositif motorisé pour le décrassage interne, par brossage mécanique, d'une canalisation (5), pourvu de deux groupes moto-réducteurs (9,10), dits de brossage, supportés par un chariot (1) équipé d'au moins un groupe moto-réducteur (3,4) accouplé à au moins un dispositif d'avancement comprenant des éléments tels que roues, galets crantés, chenilles, etc. (2) et assurant la translation autonome de l'ensemble dans la canalisation (5), tel que :
    chaque groupe moto-réducteur de brossage (9,10) comprend deux prises de force (13,14 ; 15,16) à chacune desquelles est accouplée une brosse (18,19 ; 20,21) et situées sur un axe géométrique de rotation (11,12) qui traverse perpendiculairement l'axe géométrique longitudinal (17) de la canalisation (5), avec pour effet qu'aucune force de réaction n'est induite sur les organes porteurs et moteurs, lesdits axes géométriques de rotation étant décalés angulairement entre eux dans des plans transversaux distincts,
    chaque brosse (18,19; 20,21) a une forme adaptée à celle de la canalisation, de préférence en anneau sphérique ou tronc de sphère, et présente deux zones de contact avec la canalisation, situées de part et d'autre de l'axe géométrique du groupe moto-réducteur supportant la brosse, l'ensemble des brosses agissant de manière à pouvoir atteindre toute la surface interne de la canalisation (5).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des brosses (18,19,20,21) nettoie respectivement un huitième de la partie supérieure et un huitième de la partie inférieure de la surface interne de la canalisation (5), soit au total un quart de la surface interne de la canalisation (5), les axes de rotation (11,12) des groupes moto-réducteurs de brossage étant décalés angulairement d'un huitième de tour (45°).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens de centrage du système tels que roues, galets crantés, chenilles, etc. (22) sont montés libres en rotation et situés à l'opposé du dispositif d'avancement (2), par rapport au plan horizontal passant par l'axe longitudinal (17) de la canalisation (5).
  4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de centrage (22) sont mobiles et pourvus de dispositifs à rattrapage de jeu (26), de sorte à pouvoir d'une part, s'adapter à des sections différentes de canalisation (5) et d'autre part, assurer sur le dispositif d'avancement (2), par l'intermédiaire du chariot (1), une pression suffisante, afin d'éviter tout patinage du dispositif d'avancement (2) sur la paroi interne de la canalisation (5).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'avancement (2) est prévu avec possibilité de voie (X) à largeur variable, de sorte à rendre le système modulable en fonction de la forme et de l'importance de la section de la canalisation (5).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les groupes moto-réducteurs de brossage (9,10) sont entraínés dans un mouvement de rotation sur eux-mêmes par un dispositif d'accouplement avec le dispositif d'avancement (2).
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