FR2896584A1 - Installation pour l'inspection et/ou l'intervention dans une masse de matiere pulverulente ou granulaire stockee en vrac - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation pour l'inspection et/ou l'intervention, notamment par prélèvement d'échantillon et/ou traitement, dans une masse (11) de matière pulvérulente ou granulaire stockée en vrac, ladite installation comportant une unité (6) de commande disposée à l'extérieur de la masse (11) de matière à inspecter ou à traiter, et un engin (1) déplaçable à l'intérieur de ladite masse (11) de matière, cet engin (1), automoteur, raccordé à l'unité (6) de commande par un flexible (7), comportant d'une part des moyens de propulsion autorisant soit un auto-déplacement de l'engin (1), généralement suivant une trajectoire prédéterminée, soit un déplacement contrôlé à distance à partir d'un poste de suivi de travail généralement intégré à l'unité (6) de commande, d'autre part des moyens de collecte et éventuellement de stockage de matières, à des fins d'intervention et/ou d'acquisition de données, à des fins d'inspection.Cette installation est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un enrouleur/dérouleur (8) de flexible (7) motorisé pour permettre, lors de son entraînement en rotation, un enroulement ou respectivement un déroulement automatique du flexible (7).

Description

La présente invention concerne une installation pour l'inspection et/ou

l'intervention, notamment par prélèvement d'échantillon et/ou traitement, dans une masse de matière pulvérulente ou granulaire stockée en vrac, ladite installation comportant une unité de commande disposée à l'extérieur de la masse de matière à inspecter ou à traiter, et un engin déplaçable à l'intérieur de ladite masse de matière, cet engin, automoteur, raccordé à l'unité de commande par un câble, comportant d'une part des moyens de propulsion autorisant soit un auto-déplacement de l'engin, généralement suivant une trajectoire prédéterminée, soit un déplacement contrôlé à distance à partir d'un lo poste de suivi de travail généralement intégré à l'unité de commande, d'autre part des moyens de collecte et éventuellement de stockage de matières, à des fins d'intervention et/ou d'acquisition de données, à des fins d'inspection.

La pénétration d'un engin à l'intérieur d'une masse granulaire constituée par 15 exemple de céréales, d'oléagineux ou autres pour effectuer des prélèvements, des analyses ou un traitement, par exemple contre des insectes aptes à proliférer dans un tel milieu, est une opération extrêmement difficile en raison du fait que le grain ne se comporte pas comme un fluide newtonien.

20 Jusqu'à présent, les dispositifs développés pour le prélèvement d'échantillons et/ou pour le traitement de telles matières sont conçus pour intervenir à une profondeur voisine de 1 mètre par rapport à la surface du tas de matière à traiter. Au-delà d'une telle profondeur, les dispositifs sont inaptes à travailler.

25 De tels exemples de dispositifs encore appelés sondes suceuses sont notamment décrits dans le brevet FR-A-2.679.655 ou bien encore le brevet FRA-2.633.487.

Comme mentionné ci-dessus, de tels dispositifs ne donnent pas satisfaction car 30 une grande partie des éléments les constituant doivent demeurer en surface de la matière de telle sorte que la profondeur de pénétration de ces dispositifs est limitée. Pour obtenir une profondeur de pénétration plus importante, il est nécessaire 30 de disposer d'un dispositif autopropulsé, que ce dispositif soit autonome ou non. Ce dispositif est ainsi apte à pénétrer à l'intérieur de la masse granulaire ou particulaire.

Un tel dispositif a d'ores et déjà été mis au point comme l'illustre en particulier le brevet EP-A-0.471.065. Ce brevet décrit une sonde pénétrant par percussion dans une masse de matière constituée par exemple de grains, pour l'analyse, le prélèvement d'échantillon ou le traitement. Cette sonde est autonome et comporte une source d'énergie. Les moyens moteurs peuvent être électriques io ou pneumatiques. Lorsque la sonde est propulsée de manière pneumatique, cette sonde est alimentée en air par un tuyau qui génère un échappement d'air dans la matière, ce qui permet la fluidisation de la matière pénétrée et donc diminue la résistance à l'avancement de la sonde. La trajectoire obtenue au moyen d'une telle sonde est une trajectoire exclusivement linéaire. Par ailleurs, 15 l'utilisation de la percussion en tant que moyen de propulsion nécessite, en raison des rendements énergétiques d'une telle solution, le raccordement du dispositif à une source d'alimentation située en surface de la matière à pénétrer. Cette configuration limite à nouveau la profondeur de pénétration pouvant être atteinte en raison de la configuration du raccordement. Or, 20 aujourd'hui, des opérations, telles que le prélèvement d'échantillons, ne peuvent être représentatives d'une masse de matière que si le prélèvement peut s'opérer à des profondeurs variant à l'intérieur d'une large plage. Il est donc nécessaire, pour obtenir une représentativité des échantillons ainsi prélevés, de pouvoir travailler à des profondeurs variables. 25 Un but de la présente invention est donc de proposer un engin automoteur d'inspection et/ou d'intervention du type précité dont la conception permet d'obtenir une profondeur de pénétration à l'intérieur de masse de matière pulvérulente ou granulaire stockée en vrac relativement importante. Un autre but de la présente invention est de proposer un engin automoteur dont la conception permet à ce dernier de se mouvoir suivant trois directions. A cet effet, l'invention a pour objet une installation pour l'inspection et/ou l'intervention, notamment par prélèvement d'échantillon et/ou traitement, dans une masse de matière pulvérulente ou granulaire stockée en vrac, ladite installation comportant une unité de commande disposée à l'extérieur de la masse de matière à inspecter ou à traiter, et un engin déplaçable à l'intérieur s de ladite masse de matière, cet engin, automoteur, raccordé à l'unité de commande par un câble, comportant d'une part des moyens de propulsion autorisant soit un auto-déplacement de l'engin, généralement suivant une trajectoire prédéterminée, soit un déplacement contrôlé à distance à partir d'un poste de suivi de travail généralement intégré à l'unité de commande, d'autre 10 part des moyens de collecte et éventuellement de stockage de matières, à des fins d'intervention et/ou d'acquisition de données, à des fins d'inspection, caractérisée en ce que ladite installation comporte en outre au moins un enrouleur/dérouleur de flexible motorisé pour permettre, lors de son entraînement en rotation, un enroulement ou respectivement un déroulement 15 automatique du flexible.

La présence d'un flexible associé à un enrouleur/dérouleur de flexible motorisé offre un grand nombre d'avantages. En effet, grâce à. cette motorisation, le flexible, qui est un flexible multifonctionnel pouvant servir à l'alimentation en 20 énergie de l'engin, au transfert de matière depuis l'engin vers l'extérieur, à l'aide à la propulsion de l'engin, à la transmission d'informations entre l'engin et l'unité de commande et enfin de fil d'Ariane, ne nuit en rien à la progression de l'engin dans la masse de matière grâce au fait que le câble est libéré ou ré-enroulé au fur et à mesure de la progression de l'engin. 25 Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'engin comporte en outre des moyens de transfert de la matière depuis l'avant vers l'arrière de l'engin, lesdits moyens agissant de manière continue ou discontinue.

30 Grâce à sa conception, un tel engin peut se propulser avec une énergie optimale sans augmentation graduelle de l'énergie nécessaire. En effet, il dispose à la fois d'une fonction de propulsion permettant de générer une vitesse relative entre le milieu et l'engin et une fonction de transfert qui force l'écoulement de rnatière nécessaire entre l'avant et l'arrière, cet écoulement n'étant pas naturel dans les milieux granulaires comme il peut l'être dans l'eau ou dans l'air. Or, il est connu qu'un solide, dont la longueur excède trois ou quatre fois le diamètre que l'on essaie de propulser linéairement dans un volume de grains, constitué par un volume clos dont la profondeur est supérieure à quatre fois le diamètre, se bloque rapidement, quelle que soit la force de propulsion car aucun flux naturel de matière ne s'effectue de l'avant à l'arrière quel que soit le profil de l'objet. Il est donc nécessaire d'assurer une fonction de transfert de matière, le débit assuré par ces moyens de transfert devant être au rnoins égal à celui induit par le déplacement de l'engin et io correspondant à la surface transversale de l'engin multipliée par sa vitesse.

Dans un mode de réalisation préféré de l'engin, les moyens de propulsion de l'engin sont constitués par des organes mobiles agencés pour assurer en outre, de manière continue ou discontinue, au cours de leur entraînement en 15 déplacement, un transfert de matière depuis l'avant vers l'arrière de l'engin.

Dans ce cas, les fonctions de propulsion et de transfert sont assurées par un même organe. Il en résulte une simplification de l'ensemble.

20 L'invention a encore pour objet un engin automoteur d'inspection et/ou d'intervention, notamment par prélèvement d'échantillon et/ou traitement, dans une masse de matière pulvérulente ou granulaire stockée en vrac, ledit engin comportant d'une part des moyens de propulsion autorisant soit un auto-déplacement de l'engin, généralement suivant une trajectoire prédéterminée, 25 soit un déplacement contrôlé à distance à partir d'un poste de suivi de travail, d'autre part des moyens de collecte et éventuellement de stockage de matières, à des fins d'intervention, et/ou d'acquisition de données, à des fins d'inspection, ledit engin étant équipé d'un flexible de raccordement à une source d'énergie et/ou à des moyens de collecte de matière extérieurs au tas 30 de matière dans lequel l'engin doit se déplacer, caractérisé en ce que le flexible est associé à un enrouleur/dérouleur motorisé pour permettre, lors de son entraînement en rotation, un enroulement, ou respectivement un déroulement, automatique du flexible.

Dans le cas de la réalisation d'un engin autonome sans flexible qui ferait office de cordon ombilical, les risques de perte d'un tel engin sont élevés, en particulier lorsque cet engin est amené à se déplacer à l'intérieur de masses stockées dans des silos. Toutefois, jusqu'à présent, le flexible était exclu pour atteindre de grandes profondeurs car il limitait la performance de l'engin. Or, dans le cas de la présente invention, grâce au fait que le flexible est soit déroulé automatiquement depuis la surface et ré-enroulé automatiquement et tiré depuis la surface, soit enroulé à l'intérieur de l'engin et libéré au fur et à mesure de la progression de l'engin, l'effort de traction appliqué au flexible ne io limite en rien la performance de l'engin. Comme mentionné ci-dessus, le flexible reliant ainsi l'engin à la surface peut être utilisé à diverses applications. Il peut être utilisé pour relier l'engin à une source d'alimentation en énergie, que cette énergie soit électrique, hydraulique ou pneumatique et il peut servir de canal de transmission d'information ou de matière ou bien encore d'un fluide 15 quelconque.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

20 la figure 1 représente une vue schématique partielle d'un engin conforme à l'invention ;

la figure 2 représente une vue de dessus schématique partielle d'un engin conforme à l'invention ;

la figure 3 représente une vue partielle d'un flexible de type propulseur ;

la figure 4 représente une vue schématique partielle du flexible de la figure 3 ;

les figures 5A à 5D représentent les différents mouvements du flexible au cours d'une séquence élémentaire de propulsion ;

la figure 6 représente une vue schématique d'ensemble d'une installation 25 30 conforme à l'invention et

la figure 7 représente une vue d'ensemble d'un autre mode de réalisation d'une installation conforme à l'invention.

Comme mentionné ci-dessus, l'installation, objet de l'invention, est destinée à permettre l'inspection et/ou des interventions, notamment par prélèvement d'échantillon et/ou traitement de matière, dans une masse 11 de matière pulvérulente ou granulaire stockée en vrac. Ladite installation comporte une i0 unité 6 de commande disposée à l'extérieur de la masse 11 de matière à inspecter ou à traiter, et un engin 1 déplaçable à l'intérieur de la masse 11 de matière. L'unité 6 de commande, qui fournit l'énergie à l'engin, loge généralement un ordinateur constituant une interface entre l'opérateur et l'engin et, éventuellement, des moyens de stockage de matière. 15 Cet engin 1 comporte d'une part des moyens de propulsion, d'autre part des moyens de collecte et éventuellement de stockage de matières et/ou des moyens d'acquisition de données. Les moyens d'acquisition de données, telles que température ou autre, permettent d'utiliser l'engin à des fins d'inspection du 20 tas de matière tandis que les moyens de collecte permettent d'utiliser l'engin à titre d'engin de prélèvement d'échantillon et les moyens de stockage de matière, en particulier de produits de traitement, permettent d'utiliser un tel engin notamment pour la réalisation de traitement, tel qu'un traitement insecticide, sur la masse de matière à l'intérieur de laquelle l'engin 1 se 25 déplace. Dans ce cas, l'engin est utilisé à des fins d'intervention.

Cet engin 1, automoteur, est raccordé à l'unité 6 de commande par un flexible 7. L'installation comporte en outre au moins un enrouleur/dérouleur 8 de flexible 7 motorisé pour permettre, lors de son entraînement en rotation, un 30 enroulement ou respectivement un déroulement automatique du flexible 7. L'entraînement en rotation du corps de l'enrouleur/dérouleur 8 est asservi à l'effort de traction ou au couple auquel le corps de l'enrouleur est soumis par l'intermédiaire du flexible 7. Il doit être rappelé que le flexible comporte un grand nombre de fonctions mais sert notamment au raccordement de l'engin à 6 une source d'énergie et/ou à des moyens de collecte de matière extérieurs au tas de matières dans lequel l'engin doit se déplacer.

Un dispositif mesure le couple passif perçu par le tambour de l'enrouleur par l'intermédiaire du flexible 7. Dès que ce couple dépasse un seuil programmé, le tambour motorisé de l'enrouleur/dérouleur 8 tourne de manière à dérouler le flexible, de préférence proportionnellement à la vitesse de l'engin. Dans le cas d'une marche arrière, si le couple passif résultant de la traction sur le flexible chute en dessous d'un certain seuil, le tambour tourne de manière à ré-enrouler le flexible. Cet enrouleur/dérouleur 8 peut être logé à l'intérieur du corps de l'engin, le câble faisant saillie du corps à travers une ouverture munie d'un joint à lèvre en vue d'éviter la pénétration de matière dans le corps de l'engin. La zone de liaison entre l'intérieur et l'extérieur du corps de l'engin 1 correspondant au passage du flexible 7 est réalisée librement orientable : des capteurs déterminent l'orientation de cette zone et asservissent les moyens de commande de direction de l'engin à l'orientation de cette zone. Ainsi, dans le cas d'une marche arrière, il est possible d'asservir la direction de l'engin à la position du flexible qui a alors une fonction de fil d'Ariane dans l'espace. Grâce au fait que l'enrouleur/dérouleur est embarqué dans l'engin et que le flexible n'est pas tiré depuis la surface mais libéré au fur et à mesure de la progression de l'engin, la surface de frottement du flexible en contact avec le milieu ne génère pas rapidement des efforts de plus en plus coûteux en énergie et n'entrave pas la progression de l'engin.

Dans un autre mode de réalisation, conforme à celui représenté à la figure 7, l'enrouleur/dérouleur 8 est disposé entre l'engin 1 et l'unité 6 de commande, au voisinage de ladite unité 6 de commande. L'enrouleur/dérouleur 8 est, dans ce cas, positionné à l'extérieur de la masse de matière à inspecter ou à traiter. Dans ce cas, la motorisation du tambour équipant l'enrouleur/dérouleur 8 facilite notamment la sortie de l'engin de la masse de matière en exerçant une traction permanente sur ledit flexible lors de la remontée de l'engin.

Comme mentionné ci-dessus, le flexible 7 est de préférence un flexible multifonctionnel. Ce flexible peut donc comporter au moins deux canaux servant, l'un à l'alimentation en énergie de l'engin 1, l'autre au transfert de la matière collectée par l'engin 1 vers des moyens de collecte et de stockage extérieurs à la masse de matière et, de préférence, intégrés à l'unité 6 de commande. Ce mode de réalisation est plus particulièrement représenté à la s figure 7 où l'engin assure cette double fonction. A l'inverse, dans la figure 6, le flexible remplit uniquement la fonction de câble d'alimentation. Lorsque le flexible relie l'engin à un dispositif enrouleur/dérouleur positionné à l'extérieur de la masse de matière, ce flexible 7 peut être réalisé sous forme d'un flexible annelé dont l'enveloppe est constituée d'une succession d'anneaux 9 reliés les io uns aux autres par une portion 10 d'enveloppe de flexible déformable. Les anneaux 9 sont commandés en rapprochement ou en écartement les uns des autres suivant des séquences prédéterminées pour conférer audit flexible 7, sur toute sa longueur, un mouvement ondulatoire facilitant sa propulsion par reptation dans la masse 11 de matière. Ces anneaux 9 sont organisés sous 15 forme d'au moins deux séries, de préférence au moins trois séries, alimentées chacune par un courant de même fréquence déphasé d'une série à une autre, ce courant modifiant alternativement les polarités des anneaux 9 en vue de provoquer une attraction, ou respectivement, une répulsion entre anneaux 9, de séries différentes. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 4, les 20 anneaux sont organisés sous forme de trois séries représentées en A, A1, A2, etc. pour la première série, en B, B1, B2, etc. pour la deuxième série et en C, C1, C2, etc. pour la troisième série. Ces anneaux sont des bobines annulaires en fer supportant un bobinage électrique. Chaque groupe d'anneaux ou série d'anneaux a son propre câble d'alimentation. Dans l'exemple représenté, le 25 flexible est donc pourvu de trois séries d'anneaux, lesdits anneaux étant noyés dans un manchon élastique qui constitue une portion déformable entre lesdits anneaux. Les trois séries sont alimentées par des courants de même période mais de phases décalées les unes par rapport aux autres. Le courant triphasé appliqué aux différents anneaux modifie ainsi alternativement leur polarité, les 30 amenant à s'attirer ou à se répulser. Dans le cas d'un flexible constitué de trois séries d'anneaux, l'anneau A est actionné en même temps que les anneaux Al, A2... de la même série, l'anneau B est actionné en même temps que les anneaux B1, B2... de la même série et l'anneau C est actionné en même temps que les anneaux C1, C2... et de la série C. Au repos, les anneaux occupent une position conforme à celle représentée à la figure 5A. Lors d'une première séquence, l'anneau B attire l'anneau A qui se rapproche de ce dernier, Al se rapproche de B1, A2 se rapproche de B2, etc. Dans une deuxième phase, représentée à la figure 5C, la polarité de B a été inversée. B s se rapproche alors de C, B1 se rapproche de Cl, etc. Dans une troisième phase, représentée à la figure 5D, C se rapproche de Al, Cl se rapproche de A2, etc. L'enchaînement de ces séquences entraîne la propagation d'un mouvement ondulatoire sur toute la longueur du flexible. Ce phénomène permet au flexible de se propulser dans un milieu granulaire et éventuellement io de remonter du grain à la surface du lot grâce à l'exploitation de ce même phénomène à l'intérieur du flexible. II est également possible d'équiper un tel flexible en interne d'un tuyau permettant d'amener de l'air à la base du flexible afin de générer un courant d'air qui, associé à une aspiration, permettrait de remonter une quantité de matière à l'intérieur du conduit. II doit être noté que ce 15 moyen de transport de matière à l'intérieur du flexible peut être utilisé de la même manière pour un flexible à structure exempte d'anneaux.

Indépendamment des buts visés, cet engin 1 comporte en outre des moyens de transfert de la matière depuis l'avant vers l'arrière de l'engin, ces moyens 20 agissant de manière continue ou discontinue. Ces moyens de transfert participent de la même manière que le flexible au déplacement de l'engin en profondeur à l'intérieur d'une masse de matière.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de propulsion 25 de l'engin constituent en outre les moyens de transfert. Ces moyens de propulsion de l'engin sont ainsi constitués par des organes mobiles agencés pour assurer en outre, de manière continue ou discontinue, au cours de leur entraînement en déplacement, un transfert de matière depuis l'avant vers l'arrière de l'engin. Un tel exemple est notamment représenté aux figures 1 et 2. 30 Les moyens de propulsion sont constitués au moins par une vis dont le filetage est ménagé sur le pourtour du corps de l'engin, cette vis étant actionnée par un moteur, de préférence à inversion de sens. Cette vis est de préférence réalisée sous forme d'une vis d'Archimède appliquée à un corps en forme d'ogive pour l0 faciliter la pénétration de l'engin dans la matière. De préférence, le corps de l'engin 1 est constitué d'au moins deux tronçons. Les moyens de propulsion sont alors constitués par au moins deux vis 2, 3, 4, 5 dont le filetage est ménagé à chaque fois sur le pourtour d'un tronçon du corps de l'engin. Chaque s vis est entraînée en rotation par un moteur, de préférence à inversion de sens, et indépendant d'une vis à une autre. Les tronçons de corps rotatifs sont animés d'un déplacement relatif assurant l'orientation de l'engin, de préférence suivant au moins trois directions. Chaque vis peut présenter un ou plusieurs filets décalés par exemple de 180 ou 120 . Le fait d'utiliser plus d'un filet lo permet de limiter ou neutraliser les forces radiales résultantes.

Partant de cette base, plusieurs dispositions peuvent être retenues. Dans un premier mode de réalisation, les tronçons de corps filetés de l'engin 1 sont disposés en ligne, de préférence en disposition coaxiale, et reliés l'un à l'autre 15 par une articulation, telle qu'une articulation angulaire bi-axiale. Dans l'exemple représenté, le corps est constitué de quatre tronçons de corps filetés disposés en ligne et séparés les uns des autres par une portion éventuellement articulée. Ces tronçons de corps filetés, à pas de vis inversé d'un tronçon à un autre, sont entraînés en rotation de manière contrarotative en vue d'équilibrer les couples 20 résultant de leur mise en rotation par les moteurs. Les parties de corps qui séparent les différents tronçons de corps filetés rotatifs de l'engin contiennent généralement les éléments permettant d'assurer le fonctionnement des moyens de propulsion et incluent ainsi les moteurs, l'électronique, les condensateurs, etc. Ils peuvent également comporter un réservoir d'échantillonnage lorsque ce 25 dernier est présent.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention non représenté, les tronçons de corps filetés rotatifs de l'engin sont disposés en parallèle et sont animés l'un par rapport à l'autre d'un déplacement relatif amenant les axes de tronçon à 30 former entre eux un angle fonction de l'orientation souhaitée de l'engin 1. A cet effet, une articulation monoaxiale peut être prévue entre lesdites vis. Cette articulation permet de générer un mouvement angulaire entre les deux axes des vis. Lorsque les deux vis ne sont plus parallèles, l'angle généré entraîne une progression de type hélicoïdal permettant à l'engin de monter ou de 2896584 Il descendre à l'intérieur de la masse et de se déplacer latéralement dès lors que la rotation d'une des deux vis est modifiée. Dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, le transfert de matière de l'avant vers l'arrière de l'engin s'effectue notamment lors d'un patinage de l'engin. s Dans encore un autre mode de réalisation de l'invention non représenté, les moyens de propulsion de l'engin, qui exercent simultanément la fonction de transfert de matières, sont constitués par au moins deux chenilles ménagées le long du corps de l'engin 1. Ces chenilles peuvent être par exemple disposées io en triangle ou en carré et permettent ainsi les changements de direction dans l'espace.

L'engin comporte encore, pour faciliter son déplacement, des moyens de détermination de la position d'au moins une partie du corps de l'engin, dite 15 partie de référence, dans l'espace. Ces moyens de détermination de la position peuvent être constitués par divers dispositifs, tels qu'un inclinomètre, un accéléromètre, linéaire et/ou angulaire. Ces moyens de détermination de la position de l'engin dans l'espace peuvent être couplés aux moyens de propulsion qui, dans ce cas, sont asservis en fonctionnement à la position de 20 l'engin dans l'espace. Ainsi, les mesures effectuées à l'aide des moyens de détermination de la position sont utilisées pour l'asservissement de la vitesse des vis ainsi que pour donner la situation de l'engin à tout moment.

Les axes des deux vis sont, dans le cas d'une progression rectiligne, confondus 25 ou parallèles. Pour modifier l'orientation de l'engin à un instant donné, il suffit d'appliquer un angle dans un plan ou dans l'espace entre ces deux axes. Cet angle peut être obtenu par un servomécanisme classique tel que bielle, vis, écrou, vérin, etc.

30 Pour faciliter la communication avec par exemple un poste de suivi de travail positionné en surface du tas de matière à explorer et intégré de préférence à l'unité de commande de l'installation, l'engin peut être équipé de moyens de transmission d'informations vers ce poste de suivi de travail. Ce poste de suivi de travail peut se présenter sous forme d'une unité de surface PC, console ou autre reliée à l'engin par liaison filaire en utilisant le flexible 7 d'alimentation en vue de permettre la transmission d'information, notarnment de pilotage de l'engin ou l'exécution d'un programme pré-mémorisé dans ledit engin. Toutes ces informations de pilotage peuvent également permettre d'agir sur la vitesse s et le sens de rotation de chacun des moteurs et/ou sur l'articulation des moyens d'orientation. Ces informations de pilotage, qui proviennent d'une unité de surface, peuvent être remplacées par des informations contenues dans une mémoire interne de l'engin à l'intérieur de laquelle le programme de déplacement pré-calculé avant l'opération d'inspection et/ou d'intervention a été 10 mémorisé. Les opérations de prélèvement, d'analyse et de traitement peuvent également être programmées ou commandées depuis la surface.

Lorsque l'engin se propulse dans un milieu granulaire, même si le transfert de la matière est forcé de l'avant vers l'arrière par des moyens de transfert, il y a 15 un risque d'excédent de volume entre le décompactage à l'avant et le recompactage à l'arrière. Si cet excédent n'est pas absorbé, il génère une élévation rapide et fatale des forces de frottement qui aboutit à un blocage. Pour résoudre ce problème d'éventuels excédents entre le décompactage de matière en avant de l'engin et le recompactage de matière en arrière de l'engin, 20 il peut être utilisé des moyens de prélèvement. A cet effet, l'engin automoteur comporte des moyens de prélèvement par gravité d'un échantillon. Dans ce cas, le volume du prélèvement devra être supérieur à l'excédent de volume généré. Si le prélèvement n'est pas possible ou insuffisant, une réduction de la granulométrie d'une partie du volume transféré permettra à tout instant de 25 conserver une marge de sécurité. Ainsi, l'engin peut comporter également des moyens embarqués de broyage de la matière environnante. Dans le cas d'un échantillonnage, le broyage s'effectue après prélèvement pour ne pas influencer la composition de l'échantillon.

30 Les moyens de prélèvement par gravité d'un échantillon sont constitués au moins par un volume aménagé dans le corps de l'engin. La quantité de matière constituant l'échantillon est prélevée, par exemple, par un orifice doseur situé à l'avant de l'engin de sorte que la matière du milieu prélevé n'est pas modifiée par le passage de l'engin. Le prélèvement se fait à l'aide d'un tube ouvert situé à l'avant équipé d'une petite vis d'Archimède mise en rotation par un servomoteur. Le contrôle dela rotation de cette vis constitue un moyen simple de doser le remplissage. Le chemin hélicoïdal à l'intérieur de la vis est suffisamment long pour que, lorsque la vis ne tourne pas, il n'y ait aucun débit. s Lorsque le prélèvement de matière granulaire est insuffisant pour compenser l'excédent de volume provoqué par l'avancement de l'engin, des moyens embarqués de broyage de la matière environnante peuvent être actionnés. Ces moyens de broyage peuvent être constitués d'un disque abrasif ou d'une hélice rapide située à l'arrière de l'engin. On peut également utiliser, à titre de moyens io embarqués de broyage, la surface des vis de propulsion qui seront dans ce cas localement enduites d'abrasif pour assurer la fonction de broyage. II est également possible d'envisager un prélèvement d'échantillon qui consiste à embarquer l'échantillon pour l'expédier à la surface par l'intermédiaire du flexible ou cordon servant de câble d'alimentation en énergie de l'engin. Le 15 prélèvement est alors réalisé en trois temps et comporte une première étape d'ouverture d'ouies qui amènent à la chute par gravité de la matière prélevée dans une cellule aménagée dans le corps de l'engin, une fermeture de ces ouies puis une remontée du prélèvement par aspiration ou effet venturi à la surface de la masse à explorer. Ces ouies pourront être positionnées au 20 sommet de l'engin de manière à permettre une récupération gravitaire de l'échantillon. En dehors des périodes de prélèvement, il est possible, au moyen de ce même flexible, d'acheminer en continu de la matière à la surface pour faciliter la progression de l'engin.

25 Pour faciliter la réduction des frottements générés entre le corps de l'engin et le milieu, l'engin peut être équipé d'un générateur de chocs et/ou de vibrations et/ou d'ultrasons. Cet équipement permet de réduire le coefficient de frottement entre le corps de l'engin et la matière granulaire et/ou pulvérulente. Ces moyens peuvent être constitués d'une sonde à ultrasons, d'un vibreur 30 pneumatique, d'un vibreur magnétique, d'un système mécanique générant des vibrations ou percussions combinées à la rotation des vis de propulsion. On constate alors que les matières granulaires, lorsqu'elles sont soumises à ces chocs ou vibrations de fréquences et d'amplitude adaptées, se rapprochent en terme de comportement des fluides newtoniens.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Installation pour l'inspection et/ou l'intervention, notamment par prélèvement d'échantillon et/ou traitement, dans une masse (1 1) de matière pulvérulente ou s granulaire stockée en vrac, ladite installation comportant une unité (6) de commande disposée à l'extérieur de la masse (11) de matière à inspecter ou à traiter, et un engin (1) déplaçable à l'intérieur de ladite masse (11) de matière, cet engin (1), automoteur, raccordé à l'unité (6) de commande par un câble (7), comportant d'une part des moyens de propulsion autorisant soit un auto- io déplacement de l'engin (1), généralement suivant une trajectoire prédéterminée, soit un déplacement contrôlé à distance à partir d'un poste de suivi de travail généralement intégré à l'unité (6) de commande, d'autre part des moyens de collecte et éventuellement de stockage de matière, à des fins d'intervention et/ou d'acquisition de données, à des fins d'inspection, 15 caractérisée en ce que ladite installation comporte en outre au moins un enrouleur/dérouleur (8) de flexible (7) motorisé pour permettre, lors de son entraînement en rotation, un enroulement ou respectivement un déroulement automatique du flexible (7). 20

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entraînement en rotation du corps de l'enrouleur/dérouleur (8) est asservi à l'effort de traction ou au couple auquel le corps de l'enrouleur est soumis par l'intermédiaire du flexible (7). 25

3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enrouleur/dérouleur (8) est logé à l'intérieur du corps de l'engin (1), la zone de liaison entre intérieur et extérieur du corps de l'engin (1) qui forme un passage du flexible (7) étant réalisée librement orientable, des capteurs déterminant l'orientation de cette zone et asservissant les moyens de 30 commande de direction de l'engin à l'orientation de cette zone.

4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enrouleur/dérouleur (8) est disposé entre l'engin (1) et l'unité (6) de commande, au voisinage de ladite unité (6) de commande. 14 30

5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le flexible (7) comporte au moins deux canaux servant, l'un à l'alimentation en énergie de l'engin (1), l'autre au transfert de la matière collectée par l'engin (1) vers des moyens de collecte et de stockage extérieurs à la masse (1) de matière et, de préférence, intégrés à l'unité (6) de commande.

6. Installation selon la revendication 1, io caractérisée en ce que le flexible (7) est un flexible annelé dont l'enveloppe est constituée d'une succession d'anneaux (9) reliés les uns aux autres par une portion d'enveloppe de flexible déformable, lesdits anneaux (9) étant commandés en rapprochement ou en écartement les uns des autres suivant des séquences prédéterminées pour conférer audit flexible (7), sur toute sa 15 longueur, un mouvement ondulatoire facilitant sa propulsion par reptation dans la masse (11) de matière.

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les anneaux (9) sont organisés sous forme d'au moins 20 deux séries, de préférence au moins trois séries, alimentées chacune par un courant de même fréquence déphasé d'une série à une autre, ce courant modifiant alternativement les polarités des anneaux (9) en vue de provoquer une attraction, ou respectivement, une répulsion entre anneaux (9) de séries différentes. 25

8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'engin (1) comporte en outre des moyens de transfert de la matière depuis l'avant vers l'arrière de l'engin (1), lesdits moyens agissant de manière continue ou discontinue.

9. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les moyens de propulsion de l'engin (1) sont constitués par des organes mobiles agencés pour assurer en outre, de manière continue ou discontinue, au cours de leur entraînement en déplacement, un transfert dematière depuis l'avant vers l'arrière de l'engin.

10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de propulsion sont constitués au moins par 5 une vis dont le filetage est ménagé sur le pourtour du corps de l'engin, cette vis étant actionnée par un moteur, de préférence à inversion de sens.

11. Installation selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que le corps de l'engin (1) est constitué d'au moins deux 10 tronçons, les moyens de propulsion étant constitués par au moins deux vis (2, 3, 4, 5) dont le filetage est ménagé à chaque fois sur le pourtour d'un tronçon du corps de l'engin, chaque vis étant entraînée en rotation par un moteur, de préférence à inversion de sens, et indépendant d'une vis à une autre, lesdits tronçons de corps rotatifs étant animés d'un déplacement relatif assurant 1s l'orientation de l'engin, de préférence suivant au moins trois directions.

12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les tronçons de corps filetés de l'engin (1) sont disposés en ligne, de préférence en disposition coaxiale, et reliés l'un à l'autre par une 20 articulation, telle qu'une articulation angulaire bi-axiale.

13. Installation selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que les tronçons de corps filetés, à pas de vis inversé d'un tronçon à un autre, sont entraînés en rotation de manière contrarotative en vue 25 d'équilibrer les couples résultant de leur mise en rotation par les moteurs.

14. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les tronçons de corps filetés rotatifs de l'engin sont disposés en parallèle et sont animés l'un par rapport à l'autre d'un déplacement 30 relatif amenant les axes de tronçon à former entre eux un angle fonction de l'orientation souhaitée de l'engin (1).

15. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de propulsion de l'engin sont constitués parau moins deux chenilles ménagées le long du corps de l'engin (1).

16. Installation selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que l'engin comporte des moyens de détermination de la position d'au moins une partie du corps de l'engin, dite partie de référence, dans l'espace et en ce que les moyens de propulsion de l'engin (1) sont asservis en fonctionnement à la position de l'engin dans l'espace.

17. Installation selon l'une des revendications 1 à 16, io caractérisée en ce que l'engin (1) comporte des moyens de prélèvement par gravité d'un échantillon.

18. Installation selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que l'engin (1) comporte des moyens embarqués de 15 broyage de la matière environnante.

19. Engin (1) automoteur d'inspection et/ou d'intervention, notamment par prélèvement d'échantillon et/ou traitement, dans une ruasse (11) de matière pulvérulente ou granulaire stockée en vrac, ledit engin comportant d'une part 20 des moyens de propulsion autorisant soit un auto-déplacement de l'engin, généralement suivant une trajectoire prédéterminée, soit un déplacement contrôlé à distance à partir d'un poste de suivi de travail, d'autre part des moyens de collecte et éventuellement de stockage de matières, à des fins d'intervention, et/ou d'acquisition de données, à des fins d'inspection, ledit 25 engin étant équipé d'un flexible (7) de raccordement à une source d'énergie et/ou à des moyens de collecte de matière extérieurs au tas de matière dans lequel l'engin doit se déplacer, caractérisé en ce que le flexible (7) est associé à un enrouleur/dérouleur (8) motorisé pour permettre, lors de son entraînement en rotation, un enroulement, 30 ou respectivement un déroulement, automatique du flexible (7).