Brevet FR2578930A1 — publié le 19860919

i La présente invention concerne un dispositif pour freiner le défilement d'un élément allongé tel qu'un tuyau ou un câble. Le problème du freinage ou de l'arrêt du défilement suivant leur axe de charges telles que des tuyaux rigides ou flexibles, des câbles ou des chaînes se rencontre fréquemment lors de la pose en mer de tels éléments. Ce freinage est généralement effectué à l'aide de dispositifs à mâchoires ou à coins qui présentent l'inconvénient de marquer ou de déformer les surfaces de l'élément à freiner. En outre, ces dispositifs présentent l'inconvénient d'exercer un freinage non progressif et un arrêt brutal, pouvant aller jusqu'à provoquer la rupture de l'élément à freiner. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en fournissant un dispositif de freinage qui soit progressif et qui évite d'endommager la surface de l'élément freiné. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour freiner le défilement d'un élément allongé tel qu'un tuyau ou un cable caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un organe tel qu'un câble susceptible d'être enroulé en hélice autour de l'élément à freiner et ayant ses extrémités montées chacune sur un chassis de support, et des moyens moteurs pour provoquer l'éloignement respectif des deux châssis dans une direction sensiblement parallèle au défilement. L'organe enroulé en hélice peut être un câble, mais également, une chatne, une corde, une lame d'acier préformée en spirale..., l'essentiel étant que sa souplesse et son diamètre permettent de l'enrouler autour de l'élément à freiner. Pour permettre le défilement sans freinage de l'élément allongé, il suffit de maintenir les deux châssis suffisamment rapprochés l'un de l'autre de sorte que le câble enroule l'élément de façon lâche. En provoquant l'éloignement des deux chassis, il en résulte un serrement de l'élément allongé par le cable et par conséquent, un freinage de cet élément qui peut être aisément dosé en fonction de la force d'éloignement exercé sur les chassis. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, l'un desdits chassis est monté fixe sur un bâti sur lequel est également monté au moins un rail de guidage sensiblement parallèle à la direction de défilement, et l'autre châssis est monté solidaire d'un chariot susceptible de coulisser sur ledit rail. Dans ce mode de réalisation, le bâti est par exemple monté de façon fixe sur un navire de pose de câbles sous-marins. i Dans un autre mode de réalisation, chacun desdits châssis est port par l'élément à freiner, des moyens étant prévus pour retenir dans le sens d défilement l'un des châssis. Dans ce mode de réalisation, le dispositif est ainsi monté flottar sur l'élément à freiner lui-même, ce qui peut donner plus de souplesse à sc utilisation. Bien entendu, l'un des châssis dispose de moyens de retenu permettant de le fixer de façon amovible en un point choisi. Dans ce deuxième mode de réalisation, chacun desdits châssis peu etre monté sur au moins un galet agencé pour coopérer avec ledit élément freiner. Ainsi, les châssis sont portés par l'élément à freiner pa l'intermédiaire de ce ou ces galets qui assurent un défilement régulier e sans à-coups de cet élément ainsi qu'un freinage progressif. Lesdits moyens moteurs peuvent par exemple comprendre des vérin disposés entre les deux châssis pour provoquer leur écartement et pa conséquent le serrement des câbles autour de l'élément à freiner. Toutefois, lorsque les châssis sont montés sur un bâti fixe lesdits moyens moteurs peuvent comprendre des moyens élastiques tels que de ressorts ou des vérins pneumatiques agencés pour écarter les deux châssis, u verrou étant prévu pour verrouiller le châssis mobile dans une positic rapprochée du châssis fixe, des vérins étant montés entre le bâti et] châssis mobile pour rapprocher le châssis mobile du châssis fixe contx l'action des moyens élastiques. On peut obtenir grâce à ce mode de réalisation particulier d l'invention, un freinage extrêmement rapide et efficace puisqu'il ne dépen que de la force avec laquelle les ressorts ont été précontraints. En outre, les vérins peuvent âtre moins importants puisqu'ils n provoquent pas la force de freinage elle-même mais uniquement la forc servant à précontraindre les ressorts. Le verrou, qui est de préférence u verrou pouvant être relâché très rapidement, permet de ne pas laisser le vérins sous tension pendant le défilement de l'élément allongé. Lesdits châssis sont par exemple des châssis annulaires au travex desquels passe l'élément à freiner. Le dispositif peut comprendre une pluralité d'éléments tels que de câbles enroulés dans les deux sens autour de l'élément à freiner. Un patin peut être monté élastiquement sur le bâti et disposé enti l'élément à freiner et l'organe tel qu'un câble. Cet agencement présente notamment l'avantage qu'aucun effort d rotation ne s'exerce entre les deux châssis. 3 2 2578930 Dans un autre mode de réalisation, les éléments tels que des câbles peuvent être constitués par une chaussette de retenue (organe également connu sous le nom de "chinese finger"). Un matériau souple peut être interposé entre l'organe enroulé en hélice et l'élément à freiner afin d'augmenter la force de freinage et de limiter l'usure. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif quelques modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lequels: - La figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail II de la figure 1, - la figure 3 est une vue du dessus du dispositif de la figure 1, - la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un second mode de réalisation, - la figure 5 est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation dans lequel les moyens moteurs ont été omis, - la figure 6 est une vue en perspective d'un quatrième mode de réalisation, - la figure 7 est une vue à plus grande échelle du détail 7 de la figure 6, - la figure 8 est une vue de côté représentant un autre mode de réalisation, et - la figure 9 est une vue en coupe perpendiculairement à l'élément à freiner d'un autre mode de réalisation. Le dispositif des figures 1 à 3 est monté sur un bâti 1 (non représenté à la figure 3) allongé dans la direction du défilement F1 de l'élément allongé 2. Ce bâti porte une ferrure 3 à son extrémité aval et une ferrure 4 à son extrémité amont, munie chacune d'une ouverture 5 et 6 respectivement, au travers desquelles passe l'élément 2. Les ferrures 3 et 4 sont disposées perpendiculairement au bâti 1 et à la direction Fl. Deux tiges 7 sont disposées entre les ferrures 3 et 4 parallèlement à la direction F1 et font office de rails pour des chariots 8 se présentant sous la forme de manchons coulissant sur les tiges 7. Les manchons 8 sont reliés aux tiges 9 de deux vérins 10 montés sur la ferrure 4 pour déplacer ces manchons le long des tiges 7. Les deux manchons 8 portent par ailleurs, entre les tiges 7, un châssis annulaire 11 présentant un orifice central 12 traversé également par 4 2578930 l'élément 2 et sur lequel les premières extrémités de câble 13 sont montées dans des trous 14 et retenues par des manchons 15. Les autres extrémités des câbles 13 sont retenues, par exemple de la même manière, ou encore de manière démontable, sur la ferrure 4 qui fait ainsi office de deuxième châssis fixe. Du côté de ces autres extrémités, des organes élastiques peuvent être prévus entre les arrêts des câbles 13 et la ferrure 4. Dans les figures 1 à 3, seuls deux des câbles 13 sont représentés enroulés dans le même sens autour de l'élément 2. En fait, le nombre de câbles à utiliser dépend de la force de freinage que l'on souhaite obtenir. Les différents câbles peuvent être tous enroulés dans le même sens ou dans les deux sens, ce qui présente l'avantage dans ce dernier cas d'annuler les forces de rotation relatives entre le châssis 11 et le châssis 4. Pour permettre le défilement de l'élément 2, il suffit de rapprocher suffisamment le châssis 11l du châssis 4 au moyen des vérins 10 de manière que les câbles 13 entourent les éléments 2 de façon lâche. Pour obtenir un effort de freinage, on déplace le châssis 11 dans le sens de la flèche F1 à l'aide des vérins 10, ce qui a pour effet de provoquer un serrement de l'élément 2 par les câbles 13 et par conséquent un freinage de cet élément. Dans les autres modes de réalisation représentés dans les figures 4 à 7, les organes similaires ont reçu les mêmes références. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, le bâti 1, la ferrure 3 ainsi que les tubes 7 et leur manchon 8 ont été supprimés. Les tiges 9 des vérins 10 sont alors montés sur le châssis aval 11 alors que les corps des vérins 10 sont montés sur un châssis amont 16 similaire au châssis aval 11. Le châssis 16 comprend toutefois des moyens 17, par exemple un anneau, permettant de le fixer à un moyen de retenue 18 lui-même relié à une structure fixe quelconque. Les châssis 11 et 16 comportent maintenant chacun deux galets 19 en forme de diabolo, montés de part et d'autre de l'ouverture centrale des châssis 11 et 12 sur des brides 20 fixées à ces châssis. Le dispositif est donc par conséquent, dans le cas présent, entièrement monté flottant sur l'élément à freiner 2 par l'intermédiaire des châssis 11 et 16 eux-mêmes portés sur l'élément 2 par les galets 19. Le fonctionnement du dispositif est le même que décrit précédemment en référence aux figures 1 à 3, à savoir que les châssis 11 et 16 sont rapprochés pour permettre le défilement de l'élément 2 et sont éloignés à l'aide des vérins 10 pour obtenir l'effort de freinage souhaité. 2578930 Le dispositif représenté à la figure 5 est identique à la figure 4 (les vérins n'ont pas été représentés) à ceci près que les câbles 13 ont été remplacés par une chaussette de retenue 21 réalisée de façon connue sous la forme d'une nappe de fil tissée, repliée sur elle-même et cousue à l'aide d'une couture 22. Dans ce mode de réalisation, les chassis 11 et 16 sont de préférence réalisés sous la forme de demi disques assemblés par tout moyen convenable afin de faciliter l'installation du dispositif sur l'élément 2. Le dispositif de la figure 5 fonctionne de manière identique à celui de la figure 4. Le dispositif des figures 6 et 7 est similaire à celui des figures 1 à 3 mais les vérins 10 sont, dans ce mode de réalisation, remplacés par des ressorts de compression 23 disposés sur les tubes 7 entre le chassis mobile 11 et le châssis fixe 4 pour provoquer l'éloignement du châssis mobile par rapport au châssis fixe. Un verrou 24 susceptible d'être commandé par une tige de commande permet de verrouiller le châssis mobile 11 dans sa position rapprochée du châssis fixe 4, dans laquelle les câbles 13 n'exercent pas d'effort de freinage sur l'élément 2. Des vérins 26 sont montés sur la ferrure 3 et ont à l'extrémité de leur tige 27, un poussoir 28 susceptible de coopérer avec un doigt 29 monté sur le manchon 8, pour repousser le châssis mobile 11 dans la direction opposée à la direction de défilement F1, de manière à amener le châssis mobile 11 dans la position o il est verrouillé à l'aide du verrou 24. Une fois le châssis mobile 11 verrouillé, les tiges 27 sont rétractées dans les vérins 26 et l'élément 2 peut défiler librement. En cas de nécessité, une action de commande est exercée sur la tige 25, ce qui a pour effet de déverrouiller le verrou 24, de sorte que les ressorts 23 propulsent le châssis 11 dans la direction de défilement F1, ce qui a pour effet de provoquer un serrement des câbles 13 autour de l'élément 2 et de freiner ce dernier. Dans le mode de réalisation à la figure 8, l'élément 2 est dévidé par exemple à partir d'un navire et passe sur un tambour 30. Une chaussette de retenue 31 est montée à son extrémité amont sur un châssis 32 et à son extrémité aval sur un châssis 33. Le châssis amont est muni de galets 34 similaires à ceux décrits en référence à la figure 4, et relié au navire par l'intermédiaire d'un câble 35 relié à une structure de support 36. La chaussette de retenue 31 est tassée sur elle-même dans le sens longitudinal (ou repliée en zigzags comme représentée à la figure 8), et 6 2578930 maintenue dans cette configuration par des câbles 37 formant des boucla susceptibles d'être très rapidement détachées, par exemple à l'aide boulons explosifs 38. La chaussette de retenue ainsi repliée est engagi autour d' un manchon 39 rigide solidaire du châssis 32 et agencé de tel: sorte qu'il empêche la chaussette de retenue de venir au contact de l'élémel 2 en fonctionnement normal. Lorsque le besoin s'en fait sentir, les câbles 37 sont relâchés c sorte que la chaussette de retenue 31 se détend sous l'effet de l'action c la pesanteur qui entraîne le châssis 33 vers l'aval. Ainsi la partie de chaussette de retenue se trouve en aval du manchon 39 vient enserre l'élément 2 et provoquer le freinage de ce dernier. Dans la variante représentée à la figure 9, un patin 40 ei intercalé entre l'élément 2 et les câbles 13. Ce patin 40 est monté élastiquement sur le bâti I de manière venir au contact de l'élément 2 sous l'effet du serrage résultant de tension des câbles 13. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu, êtl apportées aux différents dispositifs décrits ci-dessus sans sortir pot autant ni du cadre, ni de l'esprit de l'invention. C'est ainsi en particulier que les organes tels que les câbles] peuvent être revêtus d'une gaine souple permettant d'une part, d'accroître] force de freinage sur l'élément 2, et, d'autre part, de limiter l'usure st la surface de cet élément. En variante, un manchon, des sangles ou un matériau souple tel qt du caoutchouc peut être disposé sur le bâti entre les câbles 13 et l'élémer 2. Ce manchon peut être relié au bâti fixe pour reprendre une parti de la charge de freinage. 7 2578930 REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour freiner le défilement d'un élément allongé tel qu'un tuyau ou un câble, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un organe (13) tel qu'un câble susceptible d'être enroulé en hélice autour de l'élément à freiner (2) et ayant ses extrémités montées chacune sur un châssis de support (4, 11, 16), et des moyens moteurs (10, 23) pour provoquer l'éloignement respectif des deux châssis dans une direction parallèle au défilement. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'un desdits chassis (4) est monté fixe sur un bâti sur lequel est également monté au moins un rail de guidage (7) sensiblement parallèle à la direction de défilement, et que l'autre châssis (11) est monté solidaire d'un chariot (8) susceptible de coulisser sur ledit rail. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun desdits châssis (11,16) est porté par l'élément à freiner, des moyens étant prévus pour retenir dans le sens du défilement l'un des châssis 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chacun desdits chassis est monté sur au moins un galet (19) agencé pour coopérer avec ledit élément à freiner. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens moteurs comprennent des vérins (10) disposés entre les deux châssis. 6 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens moteurs comprennent des moyens élastiques (23) agencés pour écarter les deux châssis, un vérou (24) étant prévu pour verrouiller le châssis mobile dans une position rapprochée du châssis fixe, et des vérins (26) étant montés entre le bâti et le châssis mobile pour rapprocher le chassis mobile du châssis fixe contre l'action des moyens élastiques. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens moteurs sont constitués par l'action de la pesanteur sur l'un desdits châssis. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que lesdits châssis sont des châssis annulaires au travers desquels passe l'élément à freiner. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des renvendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend une pluralité d'éléments tel que des câbles enroulés dans les deux sens autour de l'élément à freiner. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à.9, caractérisé par le fait que les éléments tels que des câbles sont constitués par une chaussette de retenue (21). 8 2578930 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'un matériau souple est interposé entre l'organe (13) et l'élément à freiner (2). 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un patin monté élastiquement sur le bâti et disposé entre l'élément à freiner et l'organe tel qu'un câble. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que lesdits châssis sont réalisés en au moins deux parties séparables.