Brevet FR2624927A1 — publié le 19890623

DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE DEUX ELEMENTS LONGiLIGNES PARALL ELES, L'UN PORTEUR ET L'AUTRE PORTE, TELS PAR EXEMPLE QUE DES CABLES. L'invention concerne un dispositif de liaison entre deux éléments longilignes parallèles, I'un porteur et l'autre porté, tels par exemple que des câbles sousmarins, des conduites, etc. Les câbles de transport d'énergie électrique n'ont pas, en général, une résistance mécanique leur permettant de supporter leur propre poids et doivent donc être reliés à un support, qui est par exemple un câble porteur en acier, en particulier lorsque le cable électrique est un câble sous-marin. De tels câbles sont posés au moyen d'un navire de surface, qui avance à vitesse faible et qui mouille derrière lui le câble porteur et le câble électrique. Pour faciliter leur stockage, les deux cables ne sont reliés l'un à l'autre qu'au moment où ils vont être mouillés. I1 faut donc, sur le navire de pose des câbles, pouvoir relier l'un à l'autre les deux câbles à intervalles réguliers, au moyen d'un dispositif de liaison qui transmette au câble porteur tous les efforts supportés par le câble électrique (les efforts de tension lors de la pose et son propre poids). I1 faut que ces dispositifs de liaison entre les deux câbles soient simples, extrêment fiables et à montage rapide et automatique, ce qui élimine tous les systèmes de support ou d'accrochage comprenant des éléments vissés. L'invention a précisément pour but d'apporter une solution simpie, fiable et économique à ce problème. Elle propose à cet effet un dispositif de liaison entre deux éléments longilignes parallèles, l'un porteur et l'autre porté, tels par exemple que des câbles sousmarins, caractérisé en ce qu'il comprend: - une pince, comprenant des moyens de montage sur un premier des éléments et des moyens de blocage sur le second élément, - un moyen élastique mobile de serrage de la pince, - et des moyens immobilisant la pince en translation sur le premier élément. Ainsi, le second élément, qui est de préférence le câble électrique est relié au premier élément, par exemple un câble porteur en acier, par une pince solidaire par serrage du câble électrique et montée sur le câble porteur, en étant immobilisée en translation sur celui-ci par tout moyen approprié. On évite ainsi tout risque de frottement du dispositif de liaison sur le second élément, lorsque celui-ci est un câble électrique. à enveloppe relativement fragile. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de serrage est un ressort en U, dont les branches sensiblement parallèles s'appuient sur deux bras de la pince et sont déplaçables en translation sur ces bras. Avantageusement, la pince comprend deux bras sensiblement identiques parallèles, maintenus en appui l'un sur l'autre par le moyen de serrage, et déplaçables par basculement entre une position d'ouverture où ils peuvent être engagés sur les éléments et dégagés de ces derniers, et une position de fermeture où ils sont bloqués au moins sur le second élément. De préférence, les faces en regard des deux bras de la pince forment chacune un dièdre ayant un angle au sommet obtus. Il suffit alors de déplacer les moyens de serrage sur les bras de la pince de part et d'autre du sommet des dièdres, pour obtenir le basculement des bras de la pince entre les deux positions précitées. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le ressort est caractérisé par une raideur relativement faible. Ainsi, la force de serrage qu'il développe et transmet aux bras de la pince varie peu en fonction des variations de diamètre du second élément. Avantageusement, le ressort est réalisé en matériau composite à fibres unidirectionnelles. Le ressort présente alors l'avantage d'être léger, électriquement isolant et à peu près insensible à la corrosion. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les deux bras de la pince comprennent une fente de logement d'une butée montée fixement sur le premier élément. Selon les modes de réalisation, cette butée peut être solidarisée du premier élément avant que le dispositif de liaison selon l'invention soit monté sur les deux éléments, ou bien peut faire partie du dispositif de liaison et être fixée sur le premier élément lorsque le dispositif de liaison est monté sur les deux éléments. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description explicative qui suit, faite à titre d'exemple en références aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement un dispositif de liaison selon l'invention, en position d'ouverture; la figure 2 représente ce dispositif engagé sur deux câbles; la figure 3 représente ce dispositif monté sur les deux câbles; la figure 4 est une vue de côté, à plus grande échelle, du ressort faisant partie de ce dispositif; la figure 5 est une demi-vue en coupe du ressort; la figure 6 est une vue de côté d'un des bras de la pince du dispositif selon l'invention; la figure 7 est une vue de dessus de ce bras; la figure 8 est une vue de côté d'une butée destinée à être fixée sur un premier cable; la figure 9 représente cette butée montée dans la pince du dispositif selon l'invention, en position d'ouverture; la figure 10 représente le dispositif et la butée montés sur les deux câbles. On se réfère d'abord aux figures 1 à 7, représentant une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention. Ce dispositif comprend (fig. 1 à 3) un ressort 10 et une pince 12 constitués de deux éléments identiques 14 posés l'un sur l'autre. Dans la position des figures 1 et 2, la pince 12 est ouverte et prête à être serrée sur deux éléments longilignes 16, 18 tels par exemple qu'un câble porteur i6 en acier et un câble 18 de transport d'énergie électrique. Les éléments 14 de la pince comprennent, sur leurs faces en regard, deux rainures semi-cylindriques 20, 22 de réception des câbles 16, 18 respectivement. Ces faces en regard forment chacune en bout un dièdre à angle au sommet obtus, par exemple de l'ordre de 1600. L'arête 24 de sommet du dièdre se trouve au voisinage d'une extrémité de la branche 14, par exemple du côté de la rainure semi-cylindrique 20 de plus faible diamètre, de telle sorte que, lorsque les petites faces 26 des dièdres sont appliquées l'une sur l'autre, la pince 12 est en position ouverte (fig.1 et 2) et, quand les deux grandes faces 28 des dièdres sont appliquées l'une sur l'autre, la pince est en position fermée (fig.3). Le ressort 10, qui est mieux visible dans les figures 4 et 5, est réalisé en matériau composite et comprend deux branches identiques 30 raccordées entre elles par une partie incurvée 32 en arc de cercle. Les branches 30 du ressort sont relativement plates et ont une dimension en largeur (parallèlement à la direction des câbles 16, 18) plus importante à leur extrémité libre que dans leur zone de raccordement à la partie incurvée 32, tandis que l'épaisseur des branches varie en sens inverse, en étant plus importante dans la zone de raccordement à la partie incurvée 32. On obtient ainsi un ressort en U à raideur relativement faible, qui développe une force de serrage importante entre les extrémités libres de ses deux branches 30 qui varie peu en fonction de la distance entre ces extrémités libres. Le ressort 30 est de préférence en matériau composite fibres de verre-résine, à fibres de verre unidirectionnelles qui sont par exemple bobinées sur un support à la forme de la surface interne à donner au ressort 10. Après bobinage et polymérisation de la résine, il suffit de couper le produit obtenu dans la zone désignée par la référence 34 en figure 4. D'autres modes de fabrication sont possibles. La longueur des branches 30 du ressort 10 est déterminée de façon à ce que le ressort puisse être emboîté sur la pince 12, comme représenté en figure 3, pour maintenir celle-ci en butée à ses extrémités opposées, respectivement sur l'extrémité libre incurvée des branches 30 et sur la surface interne de la partie incurvée 32. Chaque bras 14 de la pince 12 comprend, sur sa face extérieure, une nervure transversale 36 au niveau de la petite face 26 du dièdre précité, et qui est raccordé à cette petite face 26 par un arrondi 38 dont le rayon de courbure correspond sensiblement à celui de la surface interne de la partie incurvée 32 du ressort. A son extrémité opposée, la face extérieure de la branche 14 de la pince comporte un arrondi 40, dont le rayon de courbure correspond sensiblement à celui de la surface interne de l'extrémité libre des branches 30 du ressort 10. Par ailleurs, chaque branche 14 de la pince comporte une fente ou découpe rectangulaire 42 de réception d'une butée solidaire du câble porteur 16, comme on le verra par la suite. Comme les branches 30 du ressort 10, les bras 14 de la pince ont une forme sensiblement trapézotdale dans la vue de dessus de la figure 7, ce qui permet d'exercer une force de serrage importante sur le câble électrique 18 tout en appliquant à l'enveloppe extérieure de ce dernier une pression de serrage relativement modérée. Ce dispositif de liaison des câbles 16, 18 est utilisé de la façon suivante Tout d'abord, les deux branches 14 de la pince 12 sont appliquées l'une sur l'autre, puis les extrémités libres des branches 30 du ressort 10 sont écartées l'une de l'autre et engagées sur les extrémités des bras 14 de la pince, jusqu'à venir se bloquer sur la nervure 36 comme représenté en figure 1. Dans cette position, les petites faces 26 des bras 14 sont appliquées l'une sur l'autre et la pince est ouverte. L'ensemble ressort-pince peut être engagé sur les deux câbles 16, 18 maintenus parallèles, jusqu'à ce que les rainures semi-cylindriques 20, 22 des bras 14 de la pince soient au niveau des câbles 16, 18 respectivement. Il suffit ensuite de pousser le ressort 10 sur les bras 14 de la pince, pour arriver dans la position représentée en figure 3, où la pince est serrée sur le câble 18 et montée libre à rotation sur le câble porteur 16 (les rainures 20, 22 étant dimenâionnées à cet effet). On remarquera que la force de serrage développée par les branches 30 du ressort 10 s'exerce sur les bras 14 de la pince essentiellement au niveau du câble 18, et qu'il existe, au niveau du câble 16, un espace libre entre les faces intérieures des branches 30 et les faces extérieures des bras 14. Inversement, pour démonter ce dispositif de liaison, il suffit d'écarter l'une de l'autre les branches 30 du ressort 10 et de faire glisser ce dernier sur la pince 12 jusque dans la position représentée en figures 1 et 2. Pour que les branches 30 du ressort 10 puissent être écartées l'une de l'autre facilement, on peut former dans chaque branche deux trous 44, comme représenté en figure 5, qui sont destinés à recevoir les griffes d'un outil d'ouverture. Comme le dispositif de liaison selon l'invention est monté libre à rotation sur le câble porteur 16, il est nécessaire de l'immobiliser en translation sur ce câble pour que la transmission des efforts du câble électrique 18 au câble porteur 16 puisse être assurée par le dispositif de liaison. Pour cela, lorsqu'un dispositif de liaison a été posé sur les câbles 16, 18, on peut fixer sur le câble 16 deux butées de part et d'autre de la pince. On peut également, avant le montage du dispositif, fixer une butée sur le câble 16, qui viendra se loger dans les découpes 42 des bras 14 de la pince, puis engager le dispositif de liaison sur les câbles 16, 18, exactement au niveau de cette butée. Selon encore une autre variante, représentée schématiquement dans les figures 8 à 10, la butée 46 est un ressort à raideur importante, en forme de C, pour être engagée à force et bloquée sur le câble porteur 16. La butée 46 est d'abord placée dans les fentes ou découpes 42 des bras 14 de la pince maintenue en position ouverte par le ressort 10, puis l'ensemble est engagé sur les câbles 16, 18. On pousse d'abord l'ensemble pour engager et fixer la butée 42 sur le câble 16, puis on pousse le ressort 10 sur les bras 14 de la pince, pour la refermer sur les câbles 16, 18. La pince 12 est libre de tourner autour de la butée 46 solidarisée du câble 16. Selon une autre variante, la butée montée sur le câble peut avoir une surface extérieure biconique, et la rainure 20 de chaque bras de la pince peut avoir une forme correspondante, ce qui solidarise la pince et la butée au serrage de la pince. De façon générale, l'invention permet un montage aisé, rapide et automatique d'un dispositif de liaison sur deux éléments longilignes parallèles, et trouve une application particulièrement avantageuse dans le mouillage des câbles électriques sous-marins. On remarquera également, que, dans la position de serrage, les deux faces extérieures des branches 30 du ressort 10 sont sensiblement planes et parallèles, ce qui n'introduit pas de contrainte supplémentaire dans le câble électrique ou dans le cable porteur lorsque les deux cables reliés par les dispositifs de liaison passent sur une poulie immédiatement avant leur mouillage. A titre d'exemple, on précisera qu'un dispositif selon l'invention peut résister à des forces de traction axiale et radiale supérieures à 400kgf quand il est monté sur un câble électrique d'un diamètre de 70mm, la force de serrage du dispositif sur ce cable pouvant être de l'ordre de 1000kgf. Les bras 14 de la pince sont en matière plastique, par exemple polyamide ou résine chargée. Les surfaces internes des rainures 20, 22 peuvent être striées, nervurées ou aménagées pour augmenter le contact avec l'un et/ou l'autre des câbles 16, 18. Le ressort 10 en matériau composite peut être renforcé, dans sa partie incurvée 32, par une âme plus épaisse ou par des fibres de carbone. REVENDICATIONS 1) Dispositif de liaison entre deux éléments longilignes parallèles, l'un porteur et l'autre porté, tels par exemple que des câbles sous-marins, caractérisé en ce qu'il comprend une pince (12) comprenant des moyens (20) de montage sur un premier (16) des éléments et des moyens (22) de blocage sur le second élément (18), un moyen élastique (10) mobile de serrage de la pince (12) et des moyens(46) immobilisant la pince (12) en translation sur le premier élément (16). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen mobile (10) de serrage est à emboîtement sur la pince (12). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de serrage est un ressort (10) en U, dont les branches (30) sensiblement parallèles s'appuient sur deux bras (14) de la pince et sont déplaçables en translation sur ces bras pour ouvrir et fermer la pince. 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pince (12) comprend deux bras (14) sensiblement identiques et parallèles, -maintenus en appui l'un sur l'autre par le moyen de serrage (10) et déplaçables par basculement entre une position d'ouverture où ils peuvent être engagés sur les éléments (16), (18) et dégagés de ces éléments, et une position de fermeture où ils sont bloqués au moins sur le second élément (18). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les faces en regard des deux bras (14) forment chacune un dièdre d'angle au sommet obtus. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les faces en regard des deux bras comprennent chacune deux rainures semi-cylindriques (20), (22) dans lesquelles s'engagent les éléments (16), (18) précités. 7) Dispositif selon l'ensemble de la revendication 3 et l'une des revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que les bras (14) de la pince basculent d'une position à l'autre par déplacement des branches (30) du ressort (10) sur les faces extérieures desdits bras (14). 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les faces extérieures des bras (14) de la pince comprennent une butée ou nervure (36) définissant une position du ressort (10) sur la pince (12) correspondant à l'ouverture de la pince, l'autre position étant définie par encliquetage des extrémités des branches (30) du ressort (10) sur les extrémités des bras (14) de la pince. 9) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé par une raideur relativement faible du ressort (10). 10) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le ressort (10) est réalisé en matériau composite à fibres uni-directionnelles. 11) Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les deux bras (14) de la pince comprennent chacun une fente (42) de logement d'une butée (46), montée fixement sur le premier élément (16). 12) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite butée est une pièce (46) en forme de C, montée entre les deux bras (14) de la pince et engagée par encliquetage élastique sur le premier élément (16) lorsque la pince est engagée sur les deux éléments (16), (18). 13) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur ou dimension de la pince (12) parallèlement aux deux éléments (16), (18) augmente du premier élément (16) vers le second (18). 14) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que les faces extérieures des branches (30) du ressort monté en position de serrage sur la pince (12) sont sensiblement parallèles. 15) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second élément (18) est un cable de transport d'énergie électrique.