Brevet FR2564635A1 — publié le 19851122

- l - Armure de traction pour câbles, et câble pour usage sous-marin muni d'une telle armure La présente invention concerne une armure de traction pour câbles et un câble pour usage sous-marin muni d'une telle armure, notamment un câble dit ombilical pour habitats de plongée sous-marine. D'une manière générale, les câbles soumis à des efforts de trac- tion importants, sont munis d'une armure de traction métallique. Dans certains cas particuliers, et notamment dans le cas d'un câble sousmarin ombilical, ces armures métalliques sont trop lourdes pour une résistance à la traction donnée, et elles sont alors remplacées par des armures composées de fibres aramides du type "KEVLAR". Ces fibres sont enroulées sur le coeur actif d'un câble, de manière jointive ou non et en une ou deux couches, puis recouvertes pour une gaine de frettage. Mais lors de l'application du premier effort de traction, ces fibres ont tendance à se déplacer et à se regrouper rendant ainsi le câble ondulant et très rapidement inutilisable. On connaît par le document FR 2.402.283 un câble ombilical muni d'une armure de traction dans laquelle les fibres sont maintenues dans des éléments de section rectangulaire, raccordés entre eux pour une emboîture s'engageant dans une rainure de l'élément adjacent afin de constituer une armure continue sur toute la circonférence du câble. La section rectangulaire de ces éléments présente plusieurs inconvénients majeurs, car l'armure ainsi formée ne constitue pas un système autobloquant et elle ne forme une structure de voQte que si le câble est soumis à un effort de traction maximum. De plus, les câbles ombilicaux ne sont pas uniquement soumis à des efforts de traction purs mais aussi à des torsions, et ce câble de l'art antérieur présente une mauvaise résistance aux contraintes latérales dues à ces torsions. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients en proposant une armure de traction composée d'éléments autobloquants qui forment une structure de voûte même sous faible traction, et les câbles munis d'une armure selon l'invention, présentent une bonne résistance aux contraintes laterales dues aux torsions. -2 - La présente invention a pour objet une armure de traction pour câbles, constituée d'éléments identiques de grande longueur s'emboîtant bord à bord sur toute la circonférence d'un câble et munis chacun dans sa partie centrale d'au moins une fibre, notamment métal- lique ou aramide, caractérisée en ce que chaque élément comporte à chaque bord une lèvre de forme sensiblement circulaire rattachée à la partie centrale pour une gouttière définissant un espace libre recevant une lèvre d'un élément adjacent. De préférence, chaque élément comporte dans sa partie centrale deux bourrelets refermant sensiblement les deux espaces libres définis par les gouttières) chaque espace libre ayant la même forme qu'une lèvre mais de sens opposé pour recevoir par encliquetage une lèvre d'un élément adjacent. Avantageusement, chaque lèvre est renforcée par une fibre métal- lique ou aramide et chaque élément comporte des rainures longitudi- nales. Selon un premier mode de réalisation, une lèvre d'un élément est située c8té intérieur de l'armure tandis que l'autre lèvre est située c8té extérieur, chaque élément étant alors placé dans le même sens. Selon un deuxième mode de réalisation, les deux lèvres d'un élément sont situées d'un même c8té, un élément sur deux étant alors placé en sens inverse. Il est décrit ci-après à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés une armure de traction selon l'invention, ainsi qu'un câble pour usage sous-marin muni d'une telle armure. La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'une armure. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d'une armure. La figure 3 représente un câble ombilical muni de deux armures. Dans la figure 1, il est représenté en coupe, seulement un secteur d'une armure 10 ou l'on voit quelques éléments 11, raccordés l'un à l'autre, chaque élément 11 étant constitué d'une partie centrale 12, et de chaque côté de cette partie centrale, de deux lèvres, une lèvre intérieure 13 et une lèvre extérieure 14. - 3 - La partie centrale 12 comporte deux fibres 16 par exemple métalliques ou aramides du type "KEVLAR", et deux bourrelets 15. Chaque lèvre 13, 14 est de forme sensiblement circulaire et entre un bourrelet 15 et chaque lèvre 13, 14 subsiste une gouttière définissant un espace libre recevant par encliquetage la lèvre d'un élément adjacent. En effet, la matière de chaque élément (polypropylène ou nylon par exemple) est suffisamment souple pour permettre cet encliquetage. Les lèvres 13, 14 comportent en leur centre une fibre 17 par exemple métallique ou aramide et chaque élément comporte également six rainures 18, quatre rainures dans la partie centrale dont deux sur chaque face, et une rainure sur chaque lèvre. Ces rainures permettent un meilleur accrochage des gaines contiguës à cette armure. Tous les éléments sont identiques et placés dans le même sens, et les fibres d'une même couche sont équidistantes du centre d'un câble muni d'une telle armure. Dans la figure 2, il est représenté en coupe, seulement un secteur d'une armure 20 o l'on voit quelques éléments 21 raccordés l'un à l'autre, chaque élément 21 étant constitué d'une partie centrale 22 et de chaque côté de cette partie centrale de deux lèvres 23, les deux lèvres étant situées d'un même côté. La partie centrale comporte deux fibres 26 par exemple métalliques ou aramides, et deux bourrelets 25. Les lèvres 23 sont de forme sensiblement circulaire et entre un bourrelet 25 et une lèvre 23 subsiste une gouttière définissant un espace libre recevant par encliquetage la lèvre d'un élément adjacent. En effet, la matière de chaque élément (polypropylène ou nylon par exemple) est suffisamment souple pour permettre cet encliquetage. Chaque lèvre 23 comporte en son centre une fibre 27 par exemple métallique ou aramide. Tous les éléments sont identiques et un élément sur deux est placé en sens inverse ou autrement dit, les éléments sont placés tête- bêche. Dans ce mode de réalisation, les éléments ne comportent pas de rainures et cela sans préjudice. - 4 - Bien entendu, toutes les combinaisons sont possibles entre ces deux modes de réalisation, les éléments de même sens selon la figure 1 peuvent ne pas avoir de rainures, et les éléments tête-bêche selon la figure 2 peuvent avoir des rainures. Dans la figure 3, il est représenté un câble ombilical 30 comportant un coeur actif enveloppé par une gaine extérieure 40, une voûte de traction composé dedeux armures de traction 41, 42, une gaine de frettage 43. Le coeur actif se compose d'un jonc central 31, de six câbles coaxiaux 32 d'une enveloppe plastique 33 enrobant les câbles coaxiaux, de plusieurs tuyaux souples 34 assurant le transport de fluides tels que par exemple, de l'oxygène, de l'hélium, de l'eau, et enfin d'un bourrage 35 assurant la forme extérieure cylindrique du coeur actif. Bien entendu ce coeur actif peut être quelconque et comporter d'autres éléments que ceux décrits. Si ce coeur est suffisamment cylindrique la gaine intérieure 40 n'est pas indispensable, et dans ee cas la voûte prend directement appui sur le coeur actif. Cette voûte de traction est formée de deux armures enroulées en hélice à pas long et de sens inverse pour que cette voûte soit antigiratoire. Chaque armure peut bien entendu être une armure telle que celles représentées dans les figures 1 et 2, ou encore des variantes avec ou sans rainures. Cette voûte est recouverte par une gaine de frettage 43 qui maintient les éléments entre eux. Sans sortir du cadre de l'invention, l'armure de traction telle que revendiquée peut, bien entendu, être posée sur tous les types de câbles, par exemple des câbles électriques, à fibres optiques, à transport de fluides, ou composites réunissant toutes ou en partie ces caractéristiques. -5- REVENDICATIONS 1/ Armure de traction (10, 20) pour câbles, constituée d'éléments identiques (11, 21) de grande longueur s'emboîtant bord à bord sur toute la circonférence d'un câble (30) et munis chacun dans sa partie centrale (12, 22) d'au moins une fibre (16, 26) notamment métallique ou aramide, caractérisée en ce que chaque élément (11, 21) comporte à chaque bord une lèvre (13, 14, 23) de forme sensiblement circulaire rattachée à la partie centrale pour une gouttière définissant un espace libre recevant une lèvre d'un élément adjacent. 2/ Armure de traction selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque élément comporte dans sa partie centrale deux bourrelets (15) refermant sensiblement les deux espaces libres définis par les gouttières, chaque espace libre ayant la même forme qu'une lèvre, mais de sens opposé. 3/ Armure de traction selon au moins l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que chaque lèvre (13, 14, 23) est renforcée par une fibre (17, 27) notamment métallique ou aramide. 4/ Armure de traction selon au moins l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque élément comporte des rainures longitudi- nales (18). / Armure de traction selon au moins l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une lèvre (13) d'un élément (11) est située c6té intérieur de l'armure tandis que l'autre lèvre (14) est située c8té extérieur, chaque élément étant alors placé dans le même sens. 6/ Armure de traction selon au moins l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les deux lèvres (23) d'un élément (21) sont situées d'un même côté, un élément sur deux étant alors placé en sens inverse. 7/ Câble pour usage sous-marin (30) comportant un coeur actif constitué de sous-ensembles, une gaine (40) entourant le coeur actif, une voûte de traction et une gaine de frettage (43), caractérisé en ce que la voOte de traction se compose de deux armures de traction (41, 42) selon l'une des revendications 1 à 5, chaque armure étant enroulée hélicoidalement mais de sens inverse.