Brevet FR2392520A1 — publié le 19781222

L'invention se rapporte à un porte câbles, pour dis-, tribution de toute nature : électrique, pneumatique, hydraulique ou autre, à l'aide de câbles flexibles entre des stations d'aloi mentation fixes ou mobiles et des postes d'utilisation mobiles, notamment entre une tour et une tourelle susceptible de prendre toute orientation désirée, comme, par exemple, dans le cas de tours ancrées à leur base sur un fond marin et surmontées d'une tourelle mobile utilisée au cours de -l'exploitation de puits Pétroliers sous-marins répartis à la périphérie de l'ancrage de la tour. Etant donné le poids et le nombre de câbles utilisés, il va de soi que l'on ne peut prévoir des longueurs de câbles suffisantes entre la tour et la tourelle, sans support approprié, dès que la tourelle effectue une rotation supérieure à quelques dizaines de degrés. L'objet de l'invention est un support dé longueurs prédéterminées de câbles flexibles pour l'alimentation de toute nature, puissance électrique, hydraulique, pneumatique, de transmission ou autres entre des postes fixes et des stations mobiles, caractérisé en ce que le support des câbles flexibles est disposé entre la partie fixe et la partie mobile, en ce que le support des câbles se compose de deux parties mobiles; l'une constituant un guide sollicité par un dispositif d2entratnement sur un chemin déterminé sous l'action de la partie mobile, l'autre constituant un support mobile roulant sur la partie fixe autour du guide mobile. Ainsi, les longueurs prédéterminées de câbles sont groupées sur un support mobile entre un point fixe sur la partie fixe et un point fixe sur la partie mobile, le support des râbles épousant la forme d'un dispositif de guidage se déplaçant sous l'action de la partie mobile, le déplacement du dispositif deguidage entraînant le roulement du support de câbles autour du guide, On peut donc donner aux longueurs de câbles toutes formes désirées compatibles avec leurs flexibilités en vue d'éviter toutes fatigues au cours des changements d'orientation dé 1a partie mobile. Un autre objet de l'invention est un support de câbles de ce type, caractérisé en ce que l'on amortit les sollicitations de la partie mobile sur le guide en équipant la liaison guide dispositif dzentraînement de moyens élastiques supprimant toute action brusque sur les câbles et leur support. On peut donc, sans inconvénient, opérer des déplacements, même rapides, de la partie mobile sans nuire aux câbles eux-mames, les efforts dus à l'inertie du système étant compensés par les moyens élastiques entre le dispositif d'entraînement du dispositif de guidage et le dispositif de guidage. Un autre objet de l'invention est un support de câbles de ce type, approprié au cas d'un simple déplacement de rotation d'une tourelle autour de ltaxe d'une tour, le dispositif de guidage étant asservi à un anneau de guidage solidaire de la partie fixe ou de la partie mobile, le moyen dtentraînement du guide étant asservi au même anneau. Un autre objet de l'invention est un dispositif de ce type pour des rotations de la tourelle supérieures à 3600. D'autres objets et caractéristiques ressortiront de la description suivante, faite en référence aux dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du support de câbles flexibles appliqué à une tour et à sa tourelle mobile. Sur les dessins la figure i est une vue schématique et partiellement en coupe de la jonction entre la tour et la tourelle, la figure 2 la vue schématique en plan des chemins des câbles et de son moyen de guidage, les figures 3 et 4 les vues schématiques des chemins des câbles au cours de rotations de la tourelle en sens inverse, la figure 5 une vue en élévation et en coupe partielle d'une partie du support des câbles, de son moyen de guidage et du dispositif a'entraînement du moyen de guidage, la figure 6 la coupe faite le long de la ligne VI-VI de la figure 5, la figure 7 la coupe faite-le long de la ligne VII-VII de la figure 5, la figure 8 la vue schématique en plan d'une partie du support de câbles, de son moyen de guidage et du dispositif d'entraînement du guidage, la figure 9 la vue schématique du chemin des câbles au cours d'une rotation de la tourelle supérieure à 3600, la figure 10 la vue en coupe prise le long de la ligne a-a de la figure 9, et la figure 11 la vue en coupe prise le long de la ligne b-b de la figure 9. La partie supérieure de la tour a été représentée en 2, figure 1. La tourelle 1, mobile autour de l'axe 30 de la tour, est montée sur les dispositifs de roulement 4. L'ensemble des câbles flexibles provenant de la tour 2 a été schématisé en 6 et a été représenté pour plus de clarté par une seule portion de câble auboutissant en 7 à un logement annulaire 5, immédiatement en dessous de la tourelle 1 et entourant un passage central 3. Ba partie de câble 8, 6 est la partie solidaire de la tourelle mobile 1. t'ensemble des câbles 6 chemine entre les points 7 et 8 en suivant le guide mobile 9, figure 2, qui est sollicité par un dispositif a'entraînement 10 relié au guide 9 par les ressorts 11. te guide 9, ainsi que son dispositif d'entraînement, sont asservis à circuler autour de l'anneau de guidage 15. Lorsque la tourelle tourne d'un certain angle inférieur à 3600 dans le sens de la flèche 31, figure 3, le point 8 se déplace et les câbles 6 prennent la position représentée en fin de déplacement du guide 9 sous l'action du dispositif d'entraSne- ment 10. Inversement, lorsque la tourelle est déplacée dans le sens de la flèche 32, figure 4, le point 8 prend une nouvelie position limite. La liaison entre le dispositif d'entratnement 10, le guide 9 et le support 18 des câbles 6 est plus visible, figure 5. te dispositif d'entråSnement 10, figures 5 et 7, comprend deux paires de rouleaux de guidage 14 prenant appui sur les parois fixes du logement 5, figure 1, sous l'action des ressorts 24 s'exerçant sur les supports 28 guidés par les paliers 23. Ces paliers sont montés sur l'ensemble 10 qui comporte, en outre, des galets de guidage 22 roulant sur les parois latérales d'un anneau 15 de la tourelle mobile 1. L'appui horizontal du dispositif d'entralnement 10 sur la partie fixe 2 s'effectue au moyen des galets 13 de part et d'autre d'une crémaillère 12, située à l'aplomb de l'anneau 15, dont la partie horizontale est elle-même pourvue d'une crémaillère.Un pignon 31, engrenant sur les crémaillères 12 et 15, entrasse donc le dispositif 10 à une vitesse moitié de la partie mobile 1, la crémaillère 15 étant solidaire de la partie mobile et la crémaillère 12 de la partie fixe. te guide 9, figures 5 et 6, est sollicité par le dispositif d'entraînement 10 au-moyen des ressorts 11. Dans lrexemple représenté, les ressorts 11 sollicitent des liaisons solidaires de paliers supportant les galets de roulement 13 du dispositif d'entratnement 10 et 16 du dispositif de guidage 9 des câbles 6, ces galets roulant sur les mêmes chemins de part et d'autre de la crémaillère 12. te guidage latéral est obtenu par les galets 20 roulant sur les parois verticales de l'anneau 15. En outre, des ressorts 26 sollicitent des supports 29 reposant sur les paliers 25 et supportant des rouleaux 17 d'axes verticaux. Ces rouleaux s'ap puient directement sur le support 18 des câbles 6 et comprennent autant de -cloisonnements horizontaux qu'on le désire pour porter l'ensemble des câbles. te support 18 comporte de même des ressorts 27 sollicitant les axes verticaux des rouleaux 21 prenant appui sur les parois verticales de la partie fixe 2. te support 18 roule sur les parois horizontales de la partie fixe 2 au moyen des roulettes 19. Il va de soi que ltespacement entre les structures portant les galets 16, 17 et 20, du guide 9 est approprié au support 18 des divers câbles 6, ce support roulant sur le guide 9 de forme fixe mais se déplaçant circulairement . tes câbles 6 reposent librement sur chaque structure articulée portée par les galets de roulement 19. Ces structures articulées sont plus visibles à la figure 8-où l'on voit que seuls les galets 21 de la partie de la structure 18 supportant les parties des câbles 6 en regard de l'extrémité arrondie du guide 9 ne prennent appui sur aucune surface, tous les autres galets 21 roulant sur les surfaces 2. Lorsque l'on désire effectuer une rotation supérieure à 7600, on peut dimensionner les parties constitutives du dispositif pour que le trajet des câbles prenne la forme de celui représenté figure 9 où le câble 6 se rapproche de son guide 9 dans la partie située entre le point fixe 7 et ltextrémlté du guide 9 voisine due son dispositif d'entrainement 10. Si l'on se reporte à la figure 10 représentant la coupe a-a, on voit que les ressorts 24 écartent les supports 28 des rouleaux 14, de façon que le rouleau intérieur 14 s'appuie sur la paroi verticale intérieure fixe 2 et que le rouleau extérieur 14 prenne une position plus rapprochée du dispositif d'entraSnement, de façon que le support 18 des câbles 6 puisse circuler entre le rouleau extérieur 14 et la paroi 2 extérieure, De même, si l'on se reporte à la figure*11, on voit que les supports 29 des rouleaux verticaux 17 sollicités par les ressorts 26 du guide 9 permettent de solliciter la partie du support 18 de câbles voisine de la paroi fixe 2 intérieure, tout en permettant au rouleau extérieur 17 dtêtre suffisamment proche des paliers 25 pour permettre l'insertion de deux parties du support 18, l'une extérieure étant appliquée contre laesurface fixe 2 extérieure par l'intermédiaire de son rouleau 21, l'autre intermédiaire comprise entre le rouleau extérieur 17 du guide 9 et la partie du support 18 des câbles 6 voisins de la paroi externe. Dans les autres parties du dispositif où il ne se trouve que deux ou une seule partie du support 18 des câbles 6, les rouleaux 17 sont normalement écartés des paliers 25. Il va de soi que l'invention sXapplique à tout couple de structures dont l'une est mobile par rapport à l'autre, cette dernière pouvant Qtre soit fixe, soit mobile, les anneaux de guidage pouvant ne pas être circulaires. REVENDICATIONS 1. Support de câbles flexibles pour alimentation de toute nature : puissance électrique, hydraulique, pneumatique, de transmission ou autres, entre des postes mobiles ou fixes et des stations mobiles, caractérisé en ce que le support des câbles flexibles est disposé dans un logement situé entre la partie fixe ou mobile et l'autre partie mobile et en ce qu'il comporte deux parties mobiles, l'une constituant un guide sollicité sous l'action de la partie mobile par un dispositif d'entraSnement sur un chemin déterminé, l'autre partie constituant un support mobile roulant sur la partie fixe ou mobile autour du guide mobile. 2. Support tel que revendiqué en 1, dont le dispositif d'entraSnement est lié au moyen de guidage par des moyens élastiques. 3. Support tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 et 2, dont les moyens de guidage et d'entrane- ment 10 sont assujettis à circuler le long d'un anneau. 4. Support tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 3, dont la partie fixe est une tour groupant à sa base et/ou au voisinage de son axe les alimentations des câbles aboutissant à la périphérie d'un logement compris entre la tour et une tourelle mobile qu'elle supporte, les câbles ressortant du logement contenant le support de câbles à la périphérie du logement. 5. Support de câbles tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 3 et 4 dont le chemin de guidage du dispositif d'entratnement est un anneau circulaire. 6. Support de câbles tel que revendiqué en 5, dont le dispositif d'entraînement est constitué par un chariot porteur de galets d'axes verticaux roulant sur les parois latérales de l'anneau et de galets d'axes horizontaux roulant sur la partie fixe, le chariot étant entraîné par un pignon engrenant à sa partie supérieure sur une crémaillère de l'anneau de guidage et à sa base sur une crémaillère de même forme solidaire de la partie fixe. 7. Support de câbles tel que revendiqué en 6, dont le chariot du dispositif d'entråSnement comprend en outre des rou leaux d'axes verticaux sollicités par des ressorts en vue de parfaire son centrage en stappuyant sur les parois verticales et fixe du logement ou de guider une partie du support des câbles. 8. Support de câbles tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, dont le guide est formé de chariots porteurs de galets d'axes verticaux roulant sur les parois latérales de l'anneau et de galets d'axes horizontaux roulant sur la partie horizontale de la partie fixe, des ressorts sollicitant des rouleaux d'axes verticaux prenant appui sur le support des câbles. 9. Support de câbles tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 8, dont le dispositif d'entrat- nement du moyen de guidage est relié à ce dernier par des liaisons élastiques, le dispositif d'entrarnement ayant une vitesse moitié de celle de la partie mobile. 10. Support de câbles tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 9, dont les supports des câbles proprement dit comprennent des cloisonnements horizontaux sur lesquels les câbles reposent librement, le support formant une channe articulée reposant horizontalement sur la partie fixe au moyen de galets d'axes horizontaux et sur la paroi périphérique fixe par des rouleaux d'axes verticaux, le coté intérieur de la channe articulée étant sollicité soit directement par les rouleaux du guide mobile, soit par les rouleaux d'appuis verticaux d'une autre partie du support de câbles intercalée entre la partie du support au voisinage de la paroi périphérique du logement et le guide.