Brevet FR2604697A1 — publié le 19880408

ú604697 La présente invention a trait à un appareil de manutention de câble. Dans l'industrie de l'exploration sismique, on utilise des câbles, généralement appelés "flûtes", qui sont remorqués en mer derrière un bateau pendant l'étude sismique du terrain situé sous la mer. La flûte est constituée par un câble muni sur sa longueur d'un certain nombre d'hydrophones et, dans le cas de flûtes numériques, d'un certain nombre de boîtes métalliques scellées contenant des montages électroniques destinés à assurer la numérisation, la répétition de signaux, etc. La flûte comporte une enveloppe ou gaine protectrice enfermant chaque section de câble située entre des paires consécutives de boîtes métalliques..Ces boîtes sont généralement des boîtiers tubulaires rigides de plus grand diamètre que les sections de câbles réunies les unes aux autres. Les flûtes sont enroulées sur des tambours de treuil à bord de bateaux. Au cours du déploiement, le treuil déroule la flûte du tambour de façon qu'elle puisse être remorquée derrière le bateau. Lorsqu'une prospection est achevée, la flûte est directement enroulée sur le tambour de treuil. Ainsi, la flûte se trouve enroulée sous forte tension sur tambour de treuil et la pression subie par les couches intérieures augmente à mesure de l'adjonction de couches additionnelles. Il peut en découler un endommagement de la flûte. Par exemple, dans le cas de flûtes munies de boîtes métalliques, cellesci peuvent endommager l'enveloppe relativement molle des sections de câble. Suivant l'invention, il est prévu un appareil de manutention de câble pour association à un treuil d'enroulement, comprenant un moyen assurant le déplacement du câble vers le treuil pendant l'enroule- ment du câble. En prévoyant un moyen de déplacement du câble vers le treuil, on évite à celui-ci d'avoir à engendrer la force nécessaire à la remontée du câble, le treuil ayant seulement à enrouler le câble sur un tambour de treuil. Le câble peut ainsi être enroulé d'une manière moins susceptible de causer son endommagement pendant enroule- ment et rangement. Par exemple, le treuil peut être agencé pour appli- quer une tension limitée constante, suffisante pour assurer un enroule- ment ou un dépôt en couches convenable, à la partie du câble située entre le treuil et l'appareil. Le câble risque par conséquent moins 260 4' 97 d'être endommagé par écrasement sur le tambour de treuil. De préférence, le moyen de déplacement est agencé pour déplacer le câble suivant un trajet dans l'ensemble rectiligne. Il est ainsi possible d'éviter de fléchir notablement le câble là o il subit une force suffisante pour assurer sa remontée, ce qui réduit le risque d'endommagement par flexion. Le moyen de déplacement peut comprendre au moins un élément sans fin entraîné présentant un brin sensiblement rectiligne pour l'entraînement du câble. Dans une réalisa- tion préférée de l'invention, il est prévu deux éléments sans fin entraînés comportant des brins sensiblement rectilignes respectifs pour l'entraînement du câble entre eux. De préférence il est prévu un moyen propre à solliciter les brins rectilignes l'un vers l'autre de façon à établir suffisamment de prise frottante sur le câble pour le déplacer sans patinage. De préférence, le moyen de déplacement est agencé pour s'adapter à des sections de câble variables. L'appareil est ainsi apte à manutentionner des câbles dont le diamètre varie, par exemple du fait de la présence de boîtes scellées ou autres discontinuités. Au cas o le moyen de déplacement comprend au moins un élément sans fin entraîné, le brin sensiblement rectiligne peut être supporté par une série de roues dont les surfaces de support d'élément sans fin sont susceptibles d'être déplacées. Par exemple, les roues peuvent porter des bandages pneumatiques se prêtant à être dégonflés au moins partiellement afin de s'adapter à de plus fortes sections de câble. Dans le cas de câbles présentant des parties à sections accrues de longueur très inférieure à celle du brin sensiblement rectiligne, les intérieurs des pneumatiques peuvent communiquer avec un collecteur commun. Ainsi, de l'air se trouve refoulé de pneumatiques recevant des parties de câble à section accrue à l'intérieur d'autres pneumati- ques, de sorte qu'il y a maintien d'une pression sensiblement uniforme le long de la partie de câble en contact avec le brin sensiblement rectiligne. Dans le cas de réalisations comportant deux éléments sans fin entraînés, chacun des brins sensiblement rectilignes peut être supporté par des groupes de roues respectifs, les axes des roues d'un des groupes alternant de préférence, suivant la direction de déplacement du câble, avec ceux des roues de l'autre groupe. Les roues peuvent aussi être disposées côte à côte par paires, les roues de chaque paire étant situées de part et d'autre du trajet du câble. On va maintenant donner de l'invention une description plus détaillée, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés. sur lesquels: la figure 1 est un schéma représentant à titre d'exemple une installation prévue à bord d'un bateau pour la manutention d'une flûte et comportant un appareil conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une vue latérale de l'appareil selon la figure 1 la figure 3 est une vue en bout de l'appareil selon la figure 1; et la figure 4 représente un détail de l'appareil selon la figure 1. La figure 1 représente la partie arrière d'un navire de prospection sismique 1 sur lequel est monté un treuil 2 pour l'enrou- lement d'une flûte 3 constituée par une série de sections de câble 4 réunies les unes aux autres par des boîtes métalliques étanches contenant des montages électroniques de traitement de signaux. Le treuil 2 est pourvu d'un dispositif de bobinage automatique 6 assurant le dépôt correct en couches de la flûte 3 en cours d'enroule- ment sur le treuil 2. Un appareil 7, interposé entre le treuil 2 et l'arrière du navire 1, entraîne la flûte 3 vers le treuil 2 suivant un trajet sensiblement rectiligne lorsqu'elle est en cours de remontée hors de la mer 8 et d'enroulement sur le treuil 2. L'appareil 7 comprend un socle 10 sur lequel sont montés des châssis fixe 11 et mobile 12. Le châssis mobile 12 est articulé autour d'un axe horizontal 13. La hauteur du châssis 12 par rapport au châssis 11 est réglable au moyen d'un collier 14 vissé sur un support vertical 15. Dans le châssis fixe 11 tourillonnent une série de roues 16 munies de bandages pneumatiques 17. Les roues munies de bandages sont disposées côte à côte par paires comme représenté sur la figure 3. Pareillement, dans le châssis 12 tourillonnent une série de roues 1S munies de bandages pneumatiques 19 et disposées côte à côte par paires. Une courroie sans fin souple 20, par exemple en caoutchouc ou en polyuréthanne, contourne les pneumatiques 17 et une roue menante 21. Une roue de tension 22 est prévue pour maintenir la courroie sous tension convenable. Pareillement, une courroie souple sans fin 23 contourne les pneumatiques 19 et est pourvue d'une roue menante 24 et d'une roue tendeuse 25. Les courroies 20 et 23 présentent toutes deux des brins sensiblement rectilignes, 26 et 27 respectivement, qui se font face et délimitent entre eux un espace de réception d'une flûte, qui peut être insérée suivant la flèche 28. Pendant l'enroule- ment, la flûte 3 occupe l'emplacement indiqué sur la figure 3, s'éten- dant dans un plan qui s'étend longitudinalement à mi-chemin entre les paires de roues 16 et 18. Suivant la longueur de la flûte, les roues 16 du châssis fixe occupent des emplacements alternant avec ceux des roues 18 du bâti 12 afin d'assurer un maximum de contact frottant avec la flûte. Un vérin hydraulique ou pneumatique à double effet 29 agit entre les châssis 11 et 12 pour faire pivoter le châssis 12 vers le haut comme indiqué ee 30 en vue de l'insertion d'une flûte et pour réunir les châssis et appliquer à la flûte une force de réunion déterminée afin qu'elle entre en contact suffisamment frottant avec les brins sensiblement rectilignes 26 et 27 pour être entraînée par eux. Un ensemble moteur 31-transmission 32 entraîne la roue 21 au moyen d'une courroie ou chaîne 33. Le moteur 31 et la transmission 32 entraînent aussi la roue 24 au moyen d'une autre courroie ou chaîne 34 présentant assez de mou pour permettre au châssis 12 de pivoter et pourvue d'une roue de tension 35 destinée à la maintenir tendue. La figure 4 représente trois des roues 16 montées sur le châssis 11. Le châssis 11 fait office de collecteur commun relié à une source d'air comprimé par un tube 40. Chacune des roues 16 présente des passages reliant l'intérieur du bandage pneumatique à une broche creuse 41, tourillonnant dans le châssis 11 au moyen de bagues toriques glissantes. Ainsi, les intérieurs de tous les bandages pneumatiques communiquent avec le collecteur commun constitué par le châssis 11. Le même agencement est prévu pour le châssis 12, les roues 18 et les pneumatiques 19. Pour soumettre à une prospection sismique le fond marin et son substratum, on déroule la flûte 3 du treuil 2 et on la descend dans la mer 8 par l'arrière du navire. On remorque la flûte pendant la prospection afin de la maintenir sensiblement rectiligne de manière à connaître les emplacements des hydrophones disposés sur sa longueur. Une fois une prospection achevée, on insère la flûte dans l'espace séparant les brins de courroie sensiblement rectilignes 26 et 2*7. suivant la flèche 28, pour lui conférer l'emplacement indiqué sur la figure 3. Le vérin 29 descend alors le châssis 12 et applique aux brins de courroie 26 et 27 une pression de réunion telle qu'ils soient en contact suffisamment frottant avec la flûte pour la tirer hors de la mer sans patinage. Les pneumatiques 17 et 19 sont gonflés sous une pression déterminée par le tube d'alimentation 40. Le treuil 2 comporte un moteur hydraulique muni d'un dispositif de dérivation plein-débit qui fait partie d'un dispositif de réglage de traction du câble. La commande de traction est préréglée en sorte qu'apparaisse une traction maximale déterminée, par exemple de 200 kg. La traction effective préfixée par le dispositif est celle nécessaire pour un renvidage automatique efficace du câble sur le tambour d'enroulement du treuil. Ainsi, la partie de la flûte située entre l'appareil et le treuil 2 se trouve maintenue sous tension sensiblement constante. Lorsqu'on souhaite remonter la flûte 3, on met l'appareil 7 en action en excitant le moteur 31 qui entraîne les deux courroies 20 et 23. La flûte suit un trajet sensiblement rectiligne à travers l'appareil 7 et celui-ci est agencé en sorte qu'il n'apparaisse pas de noeuds ou vrillages dans la flûte 3 pendant sa remontée hors de la mer. Ainsi, le risque d'endommager la flûte par flexion se trouve minimisé. On enroule la flûte en couches sur le tambour de treuil sous la tension constante déterminée, ce qui minimise le risque d'endom- magement par écrasement. Lors de la pénétration de chaque boîte scellée dans l'appareil 7, de l'air est refoulé des pneumatiques 17 et 19 en contact avec elle et pénètre dans le collecteur commun, de sorte que le tronçon de flûte présent dans l'appareil demeure sous pression sensiblement uniforme. Ainsi, l'appareil 7 s'adapte à des variations du diamètre de la flûte. La remontée de la flûte 3 est entièrement commandée par l'appareil 7, puisque le treuil agit en continu pour maintenir sous tension déterminée la partie de la flûte en cours d'enroulement sur le tambour de treuil. L'appareil 7 peut occuper un emplacement fixe entre le treuil 2 et l'arrière du navire 1 ou être pourvu de moyens permettant de l'amener à coulissement en place de manière à pouvoir ne l'utiliser que pendant l'enroulement de la flûte sur le treuil. Toutefois. en rendant le moteur 31 ou la transmission 32 réversible, on pourrait aussi utiliser l'appareil 7 pendant le déroulement et le déploiement de la flûte 3 pour soulager le treuil 2 de la traction s'exerçant sur celle-ci pendant le déploiement et le halage. Dans ce cas, le treuil 2 peut agir de façon à établir une tension déterminée dans la flûte entre le treuil 2 et l'appareil 7 afin que la flûte se déroule régulièrement du treuil. A la traversée de l'appareil 7, le câble est situé à mi-chemin entre deux paires de roues-pneumatiques 17 et deux paires de roues-pneumatiques 19 comme représenté sur la figure 3, cette disposition assurant l'enveloppement du câble. Selon une variante, on supprime les courroies 20 et 23 et les roues 16, 18 et pneumatiques 17, 19 sont entraîinés, transmettant directement le mouvement à la flûte 3. De plus, on peut remplacer l'agencement de collecteur commun affecté aux pneumatiques par d'autres moyens d'adaptation à des diamètres variables de la flûte. Par exemple, on peut monter les paires de roues sur des moyens de suspension pour leur permettre de s'écarter du trajet de la flûte, et prévoir éventuel- lement un moyen exercant une force constante en direction du trajet. Dans le cas de flûtes ou câbles dont les variations de grandeur de section sont relativement faibles, il est possible de ne pas prévoir d'agencement particulièrement destiné à s'adapter à des diamètres variables et de s'en remettre simplement aux propriétés naturelles d'un bandage pneumatique pour l'adaptation aux irrégularités. 2604(97 REVENDICATIONS 1. Appareil de manutention de câble pour association à un treuil caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (7) pour déplacer le câble (3). pendant son enroulement, vers le treuil (2). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de déplacement (7) est agencé pour déplacer le câble (3) suivant un trajet dans l'ensemble rectiligne. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de déplacement (7) comprend au moins un élément sans fin mené (20,23) présentant un brin sensiblement rectiligne (26,27) pour l'entraînement du câble (3). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de déplacement (7) comprend un premier et un second éléments sans fin entraînés (20,23) comportant des brins sensiblement rectilignes respectifs (26,27) pour l'entraînement entre eux du câble (3). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (29) pour solliciter les premier et second brins rectilignes (26,27) l'un vers l'autre. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le moyen de déplacement est agencé pour s'adapter à des sections de câble variables. 7. Appareil selon les revendications 3 à 5 et 6, caractérisé en ce que le brin sensiblement rectiligne (26,27) du ou de chaque élément sans fin mené (20,23) est supporté par un groupe d'éléments rotatifs (16, 17518,19) dont les surfaces de support d'élément sans fin se prêtent à être déplacées. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments rotatifs sont des roues (16,18) portant des bandages pneumatiques (17,19). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les intérieurs des pneumatiques (17,19) communiquent avec un collecteur commun (11,12). 10. Appareil selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les roues (16,18) sont disposées côte à côte par paires (figure 3), les roues de chaque paire étant situées de part et d'autre du trajet du câble. 11. Appareil selon les revendications 4 et 8, caractérisé en ce que les axes des roues (16) du groupe supportant le brin sensible- ment rectiligne (26) du premier élément sans fin entraîné (20) alternent suivant la direction de déplacement du câble (3) avec les axes des roues (18) de groupe supportant le brin sensiblement rectiligne (27) du second élément sans fin entraîné (23). 12. Combinaison d'un appareil (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes et d'un treuil (2), caractérisée en ce que le treuil (2) est agencé pour appliquer une traction sensiblement constante à la partie du câble située entre le treuil (2) et l'appareil (7) pendant l'enroulement du câble (3) sur le treuil.