Brevet FR2834688A1 — publié le 20030718

La présente invention concerne les amortisseurs de chocs et plus précisément mais non exclusivement de tels amortisseurs utilisés pour découper des arrangements de capteurs par rapport à des oscillations de câbles. On sait déjà remorquer, derrière un bateau, un sys- tème de détection, comprenant par exemple un tronçon de câble le long duquel est disposé un arrangement de capteurs ou détecteurs. L'efficacité de la détection par l'arrange- ment détecteur est sérieusement affectée par les oscilla- tions, et en particulier celles de l'arrangement détecteur dans le plan longitudinal par rapport à la direction de remorquage, étant donné les difficultés présentées par la détermination de la position de la source des signaux détectés. Il faut noter que des tronçons de câble oscillent pendant l'utilisation lorsqu'ils sont exposés à des forces transversales variables dues à des phénomènes tels que le vent, les vagues et les mouvements de marée. Les problèmes peuvent encore être accentués par localisation possible des forces transversales dans un tronçon particulier de la longueur du câble. Le procédé classique utilisé pour la réduction de l'acuité de ce problème d'oscillation comprend la disposi- tion d'un organe isolateur ou amortisseur de chocs entre le câble de remorquage et l'arrangement détecteur afin que les oscillations du câble de remorquage soient amorties par un organe extensible, des cloisons de fixation étant main- tenues à l'intérieur de l'organe isolateur. Les organes isolateurs connus ont comporté une gaine tubulaire entre les extrémités de laquelle un tronçon d'un matériau extensible ou un organe extensible, tel qu'une tige de"Nylon", est disposé. L'organe extensible porte des plaques ou cloisons auxquelles est fixée la gaine tubulaire. L'ensemble est enfermé de manière étanche aux deux extrémités de la gaine par des organes de raccorde- ment, si bien que plusieurs gaines peuvent être raccordées. La gaine est remplie d'un liquide tel que du kérosène afin que l'isolateur et le tronçon d'arrangement du système possèdent un coefficient négatif de flottabilité, donnant l'attitude convenable à l'ensemble lorsqu'il est remorqué. Ces arrangements connus présentent des restrictions dues à la résistance à la traction relativement faible du "Nylon", si bien que la taille de l'arrangement détecteur qui peut être logé présente une limite. Une solution possible de ce problème est le remplacement du"Nylon"par un matériau plus robuste tel que le "Kevlar". Cependant, ces matériaux n'ont pas l'extensibilité nécessaire à l'amortissement des oscillations du câble et il faut donc adopter un compromis. La présente invention a pour but la réalisation d'un organe isolateur qui permet l'utilisation de matériaux robustes relativement inextensibles pour l'amortissement des oscillations, avec conservation de propriétés relativement bonnes d'amortissement. La présente invention concerne un amortisseur de chocs placé dans un câble de remorquage destiné à être fixé à un navire, l'amortisseur de chocs ayant une gaine tubulaire dont les deux extrémités sont fixées de manière étanche et un cordon placé entre les extrémités, le cordon étant fixé à au moins un organe formant une cloison, disposé entre le cordon et la paroi de la gaine et, à l'intérieur de la gaine sur sa longueur, un élément rapporté déformable, destiné à se déformer lorsqu'une force de traction est appliquée entre les extrémités de la gaine, est disposé de manière que la longueur du cordon augmente par rapport à la longueur imposée par l'élément déformable rapporté. Un mode de réalisation de la présente invention est maintenant décrit à titre purement illustratif en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente un exemple de système à arrangement détecteur remorqué, comprenant un navire ayant un câble, un organe isolateur et un arrangement détecteur ; la figure 2 est une coupe d'un isolateur classique comprenant des éléments formant des cloisons maintenus sur un organe extensible ; la figure 3 est une coupe d'un organe isolateur ayant un organe extensible selon l'invention ; et la figure 4 est une coupe d'un tronçon de l'organe extensible représenté sur la figure 3. Un exemple d'ensemble à arrangement détecteur remorqué tel que représenté sur la figure 1 comporte un câble 1 de remorquage partant d'un treuil 3 placé à bord d'un navire 5 et a un arrangement détecteur 7 à une extrémité du câble 1. Le tronçon de câble 1 de remorquage peut avoir plusieurs kilomètres de longueur si bien que des oscillations de tourbillonnement se forment dans le câble sous l'action des courants transversaux 9 et modifient la vitesse du navire 3. Pour que l'arrangement détecteur 7 puisse être efficace cependant, les mouvements oscillatoires doivent être limités dans la mesure du possible à une vitesse permanente de remorquage dans la direction de déplacement du navire. Les oscillations du câble 1 de remorquage, en particulier dans la direction de remorquage, doivent donc être découplées de l'arrangement capteur 7 et ceci est réalisé à l'aide d'un organe isolateur ou amortisseur de chocs destiné à amortir les oscillations, placé entre eux. Le but de l'amortisseur de chocs 11 est d'amortir les oscillations à des valeurs acceptables. Un amortisseur de chocs classique 11 est représenté sur la figure 2 ; il comporte une gaine 13 dont les extrémités ont des fermetures étanches 15,17 destinées à être raccordées au câble 1 de remorquage et à l'arrangement détecteur 7 respectivement. Un organe extensible 19 est fixé entre ces fermetures étanches 15,17 et des organes 21 formant des cloisons sont fixés sur lui. En outre, une boucle de corde 23 est habituellement fixée entre les fermetures étanches 15,17 afin qu'elle empêche un allongement excessif, si bien que la force est appliquée à la corde 23 plutôt qu'au cordon extensible 19 au-delà d'une certaine longueur spécifiée d'allongement. L'organe exten- sible 19 est habituellement formé de"Nylon"ou d'un matériau analogue. La gaine 13 est remplie d'un liquide tel que le kérosène afin que l'ensemble de l'amortisseur 11 ait un coefficient négatif de flottabilité donnant une attitude correcte à l'arrangement détecteur 7 lorsqu'il est remorqué. Le principe d'amortissement mis en oeuvre par ces amortisseurs classiques 11 de chocs est tel que l'organe 19 peut fléchir élastiquement. Les oscillations provoquent ainsi un allongement ou une contraction de l'organe extensible 19 mais le liquide contenu entre les cloisons 21 est maintenu par les cloisons 21 à un volume déterminé si bien que la gaine 13 doit se gonfler (comme représenté en trait interrompu) sous l'action des pressions résultantes. Ces pressions provoquent la formation d'ondes péristaltiques dans la paroi de la gaine, appelées ondes ventrales. Lorsqu'un matériau convenable est choisi pour la gaine, par exemple du chlorure de polyvinyle (PVC), ces ondes ventrales peuvent être fortement amorties. Cependant, le niveau d'amortissement dépend de l'extensibilité de l'organe extensible 19. Lorsque la dimension des arrangements détecteurs 7 augmente, la force appliquée à l'organe extensible 19 augmente si bien qu'on doit utiliser un organe plus épais 19. Il existe cependant une limite à l'épaisseur de l'organe 19 dans la gaine 13, avec conservation d'un amortisseur efficace. Les développements modernes des longueurs d'arrangement détecteur 7 indiquent que l'utilisation d'organes 19 formés de"Nylon"et d'autres matériaux très extensibles est devenue impossible en pratique. Des matériaux tels que le"Kevlar"sont suffisamment robustes pour la fixation des plus grands arrangements détecteurs modernes, mais leur extensibilité est insuffisante pour que l'amortissement des oscillations soit efficace. La figure 3 représente un amortisseur de chocs comprenant des cloisons 31 et un cordon extensible 33 de fixation formé d'un matériau plus robuste mais moins extensible naturellement tel que le"Kevlar". Le cordon 33 a la configuration d'une tuyauterie tissée ayant des éléments rapportés déformables 35 placés sur sa longueur. Les contraintes de traction induites par les oscillations dans le cordon 33 par le câble de remorquage qui lui est fixé sont ainsi transformées en forces de compression appliquées aux éléments rapportés déformables 35. Lorsque les éléments rapportés se déforment sous l'action des forces imposées de compression, la longueur du cordon 33 augmente. L'extensibilité du cordon 33 est ainsi accrue par rapport à celle qui est prévue d'après le matériau utilisé. Le cordon 33 est tiré par les éléments rapportés déformables 35 à une longueur ambiante"raccourcie". Cette force appliquée par les éléments rapportés déformables 35 présente une relation qui varie inversement avec les contraintes de traction appliquées latéralement au cordon 33 par les oscillations du câble de remorquage. Le fonctionnement de l'amortisseur vis à vis des ondes ventrales péristaltiques et l'amortissement sont analogues à ceux qu'on a décrits pour les organes isolateurs classiques 11 tels que représentés sur la figure 2. Le cordon 33 peut être formé d'un tuyau tressé de "Kevlar", ayant du caoutchouc ou une matière plastique comme élément rapporté déformable. L'écart du cordon de "Kevlar"par rapport à une droite provoque la réaction aux forces de traction appliquées par l'arrangement détecteur associé sur les éléments rapportés déformables 35 qui se déforment et augmentent la longueur du cordon 33 et en conséquence de l'organe isolateur. L'utilisation d'une telle disposition rend possible la réalisation d'un cordon 33 ayant la résistance mécanique (résistance à la rupture) du"Kevlar"avec une extensibilité"efficace"analogue à celle du"Nylon". Il est préférable que le gradient 51 (figure 4) soit optimisé afin que le meilleur profit soit tiré de la force appliquée comme défini précédemment. Lorsque le gradient est maximal, le degré de déformation de l'élément rapporté 35 est élevé et de même l'extensibilité possible du cordon 33 est élevée. Il peut être préférable de raccorder les éléments rapportés 35 qui se déforment à un organe extensible afin qu'ils ne puissent pas changer de position et que la contrainte résiduelle de traction appliquée au tube 33 soit conservée. Le gradient 51 du tube 33 placé autour de l'élément rapporté 35 peut en outre être augmenté par addition de colliers 55 autour du tuyau 33 à proximité de l'élément rapporté 35. Il faut noter que la configuration la plus favorable pour l'élément rapporté 35 peut être ellipsoïdale, mais on considère que, en pratique, la symétrie des éléments sphériques rapportés peut être plus fiable. Les éléments rapportés peuvent être raccordés en série afin que leur migration soit limitée. Les éléments rapportés peuvent être formés de matières plastiques ou élastomères. REVENDICATIONS 1. Amortisseur de chocs incorporé à un câble de remorquage destiné à être fixé à un navire et comprenant une gaine tubulaire dont les deux extrémités sont fermées de manière étanche et un cordon placé entre les extrémités, le cordon étant fixé à au moins un organe formant une cloison placé entre le cordon et la paroi de la gaine, et un élément rapporté déformable est disposé à l'intérieur du tronçon de gaine et est destiné à se déformer lorsqu'une force de traction est appliquée entre les extrémités de la gaine si bien que la longueur du cordon est accrue par rapport à sa longueur lorsqu'il est soumis aux forces appliquées par l'élément rapporté déformable. 2. Amortisseur de chocs selon la revendication 1, dans lequel l'amortisseur de chocs est destiné à découpler les vibrations entre le câble de remorquage et un arrangement détecteur. 3. Amortisseur de chocs selon la revendication 1 ou 2, dans lequel plusieurs éléments rapportés déformables sont disposés dans le cordon. 4. Amortisseur de chocs selon la revendication 1,2 ou 3, dans lequel les éléments rapportés déformables ont une forme sphérique. 5. Amortisseur de chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments rapportés déformables sont connectés en série. 6. Amortisseur de chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments rapportés déformables sont formés de matière plastique ou d'une matière à base de caoutchouc. 7. Amortisseur de chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'amortisseur est rempli d'un fluide. 8. Amortisseur de chocs sensiblement tel que décrit précédemment en référence aux dessins annexés.