Brevet FR2868762A1 — publié le 20051014

La présente invention concerne les bobines de grand diamètre adaptées pour la réception de tubes flexibles ou de tubes rigides roulés, notamment. Les bobines de ce genre sont habituellement constituées d'un élément de fût cylindrique creux, dont le diamètre peut être de l'ordre de 2 à 9 m, muni au niveau de ses extrémités de deux roues latérales coaxiales, dont le diamètre peut être compris entre 5et15m. Les roues latérales sont constituées d'un moyeu central, d'une pluralité de rayons et d'une jante extérieure. Les deux moyeux latéraux sont munis d'organes d'entraînement en saillie, appelés généralement tocs d'entraînement . De manière classique, ces bobines peuvent être utilisées pour la fabrication, le stockage, le transport et/ou la pose de tubes flexibles ou de tubes rigides, par exemple pour le service off-shore ou autre. Les longueurs de tubes enroulés sur le fût de telles bobines peuvent atteindre dans certains cas plusieurs centaines de mètres, et les poids supportés peuvent être de l'ordre de plusieurs centaines de tonnes. En règle générale, les bobines correspondantes sont stockées avec leur axe central horizontal sur des sabots de déroulage à rouleaux, par exemple à bord des navires utilisateurs. Elles sont positionnées entre deux chemins de roulement sur lesquels circulent des installations de type treuils , adaptés pour les prendre en charge individuellement de part et d'autre, les soulever et assurer leur mise en rotation, dans un sens ou dans l'autre, en fonction de la manoeuvre d'enroulage ou de déroulage du tube que l'on souhaite réaliser. Les treuils en question comportent chacun un palier tournant motorisé monté sur un bloc support mobile verticalement et horizontalement. Lorsque l'on souhaite mettre en oeuvre une bobine, deux treuils à paliers tournants sont positionnés en vis-à-vis, chacun en regard de l'un des moyeux de ladite bobine. Les blocs supports de paliers tournants sont amenés à hauteur en fonction du diamètre de la bobine. Les vérins horizontaux de manoeuvre des blocs supports, généralement des vérins à vis, sont introduits dans le fût cylindrique en regard. Puis les extrémités de ces deux vérins sont reliées par une élingue de traction; à cet effet, les deux extrémités de vérins comportent un système en forme de chape sur laquelle est ancrée l'extrémité associée de l'élingue, en forme de boucle. Une fois les deux extrémités de l'élingue raccordées, les vérins sont actionnés en traction simultanément. Dans un premier temps, ils tendent l'élingue sur l'axe ou sensiblement sur l'axe du fût de la bobine, et une fois le point fixe créé, ils assurent le déplacement des deux paliers tournants en direction des moyeux de roues, de façon à ce que les organes d'entraînement de ces paliers viennent en prise avec ceux des 2 2868762 moyeux de la bobine. Une fois l'engrenage réalisé, l'ensemble est verrouillé et l'opération de déroulage ou d'enroulage peut commencer, après que la bobine ait été légèrement soulevée dans le vide par ascension des blocs supports de paliers tournants. L'élingue de traction utilisée a une longueur de plusieurs mètres et elle doit être très résistante pour supporter des efforts de traction importants. En conséquence, cette élingue est relativement lourde, son poids pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilos. En règle générale, deux opérateurs pénètrent dans le fût de la bobine pour assurer la fixation des boucles d'élingue sur les chapes des vérins de traction, et aussi pour décrocher l'élingue en fin de manoeuvre. Ces opérations sont assez difficiles à réaliser et elles sont relativement risquées, du fait du poids de l'élingue et des grandes dimensions de la bobine. La présente invention vise à remédier à ce problème en perfectionnant les bobines actuelles, et en particulier en équipant l'intérieur du fût cylindrique des bobines de moyens adaptés pour supporter l'élingue de traction, afin de faciliter et de sécuriser la fixation des extrémités de cette élingue sur les systèmes d'ancrage des treuils latéraux. Selon une forme de réalisation préférée, les moyens supports d'élingue consistent en un tube dont l'axe s'étend parallèlement ou sensiblement parallèlement, et avantageusement coaxialement, à l'axe du fût cylindrique de la bobine. Selon une autre disposition de l'invention, le tube support d'élingue s'étend sur une partie seulement de la largeur de la bobine, ses extrémités débouchant un peu en retrait par rapport aux moyeux de roues; ce tube est avantageusement réalisé en acier galvanisé. Selon une autre caractéristique, le tube support d'élingue est maintenu en position axiale ou sensiblement axiale à l'intérieur du fût cylindrique de la bobine au moyen d'une pluralité de câbles. Selon encore une autre particularité, la bobine comporte un tube support d'élingue associé à des câbles de maintien dont une première extrémité est fixée au niveau de l'une des extrémités dudit tube support, et qui s'étendent chacun en direction de l'autre extrémité dudit tube, pour être fixés au niveau de leur propre seconde extrémité sur la structure du fût cylindrique. Selon une autre caractéristique intéressante, le tube support d'élingue est associé à des câbles de maintien dont certains au moins sont munis d'un moyen de 35 tension. 3 2868762 Selon une forme de réalisation préférée, le tube support d'élingue est maintenu en position par trois câbles au niveau de chacune de ses extrémités. Les trois câbles de chaque extrémité sont fixés sur le tube support au moyen d'anneaux d'ancrage espacés de 120 , les anneaux d'ancrage des deux extrémités du tube étant décalés de 60 environ. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique, en coupe, d'une bobine de grand diamètre 10 conforme à l'invention, équipée d'un organe interne en forme de tube destiné à supporter l'élingue de traction; - la figure 2 est une vue de côté du tube support d'élingue, représenté isolément; - la figure 3 est une vue en bout du tube support d'élingue illustré figure 2; - la figure 4 est une vue d'extrémité du tube support d'élingue, avec les câbles destinés à assurer son maintien au sein du fût cylindrique de la bobine; - la figure 5 est une vue en perspective du tube support d'élingue illustrant le positionnement particulier de ses câbles de maintien; - la figure 6 est une vue partielle, de côté, de la bobine conforme à l'invention, en position devant l'un des treuils latéraux de manoeuvre. Tel qu'illustré sur la figure 1, la bobine de grand diamètre 1 conforme à l'invention comprend un fût cylindrique creux 2, dont l'axe 3 s'étend ici horizontalement, et deux roues latérales 4 solidarisées aux extrémités dudit fût 2. Le fût cylindrique 2 est réalisé en assemblage de tôles et de poutres d'acier; son diamètre peut être compris entre 2 et 9 m. Les deux roues latérales 4 sont également réalisées en assemblage de tôles et de poutres d'acier; leur diamètre peut être compris entre 5 et 15 m. Chaque roue 4 comprend un moyeu central 5 et une jante externe circulaire 6, raccordés par une pluralité de rayons 7. Les moyeux de roues 5 se présentent sous la forme d'une couronne centrée 30 sur l'axe 3. Leur face interne est munie d'organes d'entraînement en saillie 8, ici au nombre de quatre, appelés tocs d'entraînement . La bobine conforme à l'invention intègre à l'intérieur de son fût creux 2 des moyens 10 aptes à supporter l'élingue de traction qui est utilisée de manière classique dans le cadre des opérations d'engrènement des moyeux 5 de la bobine avec les 35 paliers tournants équipant les treuils de manoeuvre. 4 2868762 Ces moyens supports 10 se présentent ici sous la forme d'un tube disposé coaxialement ou sensiblement coaxialement à l'axe 3 de la bobine, et dont les deux extrémités débouchent un peu en retrait des deux moyeux de roues 5. La distance a entre les extrémités du tube 10 et la face interne des moyeux 5 peut être de l'ordre de 30 cm. Ce tube 10 support d'élingue est maintenu en position par une pluralité de câbles de tension 12 formant haubans. Ces câbles 12 sont prévus en nombre suffisant et ils sont positionnés convenablement pour assurer un maintien efficace du tube 10 dans sa position coaxiale au fût cylindrique 2. Le tube support d'élingue 10 est représenté isolément sur les figures 2 et 3. Il est avantageusement réalisé en acier galvanisé de 5 à 15 mm d'épaisseur. Son diamètre peut être de l'ordre de 200 mm, et sa longueur est de l'ordre de plusieurs mètres, fonction de la largeur de la bobine 2 et de la distance a précitée. Sur les figures 2 et 3, on remarque la présence d'anneaux d'ancrage 13, 13' au niveau des deux extrémités du tube 10, destinés chacun à assurer la fixation de l'une des extrémités des câbles de tension 12. Ces anneaux d'ancrage 13, 13' sont soudés sur la périphérie du tube 10. Dans le mode de réalisation illustré, trois anneaux d'ancrage 13 sont prévus au niveau de la première extrémité du tube 10, et trois anneaux d'ancrage 13' sont prévus au niveau de sa seconde extrémité. Les groupes d'anneaux 13 et 13' peuvent être prévus à une distance de l'ordre de 30 à 40 cm des deux extrémités du tube. Les trois anneaux 13 ou 13' du même groupe sont disposés dans le même plan perpendiculaire à l'axe du tube, et ils sont chacun espacés de 120 environ. D'autre part, les anneaux d'ancrage 13 et 13' des deux groupes sont décalés de 60 environ, comme illustré sur la figure 3. Les figures 4 et 5 montrent le tube 10 support d'élingue équipé de ses six câbles de maintien 12. Chaque câble 12, réalisé en acier inox comporte un organe d'accrochage 14, par exemple de type chape ou boucle, au niveau de ses deux extrémités. D'autre part, certains au moins des câbles 12 sont équipés d'un organe tendeur 15, de type ridoir par exemple, pour permettre un réglage de leur tension, afin d'assurer un positionnement correct et stable du tube 10 au centre du fût cylindrique 3. Dans l'exemple de réalisation illustré, seulement deux câbles de maintien 12 sont équipés de ridoirs 15 (figure 4) . Comme on peut le voir sur les figures 1 et 5, le tube 10 support d'élingue est maintenu par un positionnement croisé des câbles 12, de manière à limiter ses 2868762 possibilités de mouvements axiaux. Ainsi, chaque câble 12 fixé sur l'une des extrémités du tube 10 s'étend en direction de l'autre extrémité dudit tube, pour être fixé au niveau de sa propre autre extrémité sur la structure de la bobine, ici sur la face interne du fût cylindrique 2. La bobine 1 comporte des anneaux d'accrochage 16 soudés sur sa structure, pour assurer l'accrochage des extrémités correspondantes des câbles 12. Les extrémités en question des câbles 12 pourraient de la même manière venir s'accrocher sur la face interne des roues 4 de la bobine. La figure 6 illustre la bobine 1 conforme à l'invention, disposée sur ses sabots de déroulage 17, en regard d'un treuil de manoeuvre 18. Pour des raisons de simplification, le treuil homologue situé de l'autre côté de la bobine n'a pas été représenté. Les deux treuils 18 situés de part et d'autre de la bobine sont mobiles le long d'un chemin de roulement 20. Ils comportent un système de palier tournant motorisé 21 monté sur un bloc support 22 mobile verticalement sous l'action de moyens mécaniques schématisés en 23, de type vérins, et mobile horizontalement sous l'action de moyens mécaniques schématisés en 24, également de type vérins. Sur la figure 6, on remarque l'extrémité 25 du vérin assurant la mobilité horizontale du bloc support 22. Cette extrémité de vérin 25 comporte un système d'ancrage 26 pour l'extrémité 27 de l'élingue de traction 28. Ce système d'ancrage 26 est illustré ici sous la forme d'un crochet, mais il se présente généralement sous la forme d'une chape. Le treuil 18 tel que décrit sommairement ci-dessus est de conception toutà-fait classique. Lorsque l'on souhaite utiliser une bobine 2, par exemple pour le déroulage d'un tube (non représenté) enroulé sur le fût cylindrique 2, on positionne convenablement les deux treuils latéraux en regard de la bobine correspondante. Un opérateur glisse l'élingue de traction 28 à l'intérieur du tube support 10 de telle sorte que les deux extrémités 27 de l'élingue munies de boucles d'accrochage débordent des deux extrémités dudit tube. Sur la figure 6, on remarque la boucle d'extrémité 27 de l'élingue en question, qui déborde de l'une des extrémités du tube support 10. Le positionnement correspondant de l'élingue 28 est réalisé très facilement, par simple poussée à l'intérieur du tube 10 qui sert alors de guide. On introduit ensuite l'extrémité des deux vérins 25 à l'intérieur du fût cylindrique de la bobine, de sorte que leur chape d'ancrage 26 vienne se positionner à proximité des boucles d'élingue 27. Un opérateur accroche les boucles d'élingue 27 sur les chapes 26; et les deux vérins de traction 25 sont actionnés simultanément en écartement, dans un premier temps pour tendre l'élingue 28, et ensuite, une fois cette dernière 6 2868762 tendue, ses boucles d'extrémités constituant alors des points fixes, pour assurer l'engrènement des paliers tournants 21 avec les tocs d'entraînement 8 des moyeux de roues 5. La bobine 2 peut alors être légèrement soulevée au moyen des blocs supports 22 actionnés par les moyens mécaniques 23, et sa mise en rotation peut être initiée pour réaliser les opérations de déroulage souhaitées. L'élingue de traction 28 s'étend alors à l'intérieur du tube 10 (excepté ses deux extrémités 27) ; elle est maintenue en tension de manière fixe alors que le tube 10 tourne en fonction des mouvements imposés à la bobine. En fin de procédure, on réalise les opérations inverses jusqu'au décrochage manuel 10 des boucles d'élingue 27. On comprend bien que le tube support 10 facilite et sécurise grandement les opérations d'accrochage et de décrochage des boucles d'élingue 27. En effet, grâce à ce tube de guidage et de support, les boucles d'élingue sont convenablement prépositionnées au centre de la bobine, en regard des chapes de vérins 26, sans nécessiter d'efforts particuliers de soulèvement et de maintien par les opérateurs en charge de cette manoeuvre. Le positionnement de l'élingue 28 et l'accrochage de ses boucles d'extrémités 27 peuvent être réalisés par l'intérieur du fût de la bobine, ou si les conditions spatiales le permettent, par l'extérieur de la bobine. Si les opérations correspondantes sont réalisées à l'intérieur de la bobine, on prévoit avantageusement d'équiper la face interne du fût cylindrique de plots soudés constituant en quelque sorte des marches d'accès pour les opérateurs. Bien entendu, même si le tube 10 représente un moyen préféré de support d'élingue, tout autre système permettant de maintenir les boucles d'élingue en position 25 centrale, juste en retrait des moyeux de roues, peut être envisagé. Dans tous les cas, l'élingue de traction 28 peut être enlevée de ses moyens supports après chaque manoeuvre, pour pouvoir être utilisée sur une autre bobine. Mais on peut aussi envisager de la maintenir à demeure à l'intérieur du fût cylindrique de la bobine, disposée sensiblement sur l'axe de ladite bobine, supportée par ses moyens de maintien. 7 2868762 - REVENDICATIONS - 1.- Bobine de grand diamètre constituée d'un élément de fût cylindrique (2) bordé de chaque côté par des roues latérales (4) formées chacune d'un moyeu central (5), d'une pluralité de rayons (7) et d'une jante (6), les moyeux (5) de chaque roue latérale (4) comportant des organes en saillie (8) destinés à coopérer avec des paliers tournants (21) d'enroulage ou de déroulage de la bobine, lesquels paliers (21) sont aménagés sur deux dispositifs de type treuils latéraux (18) munis de moyens adaptés pour assurer l'engrènement desdits paliers tournants (21) avec lesdits organes d'entraînement (8) des moyeux de roues (5), ceci en association avec une élingue de traction (28), laquelle élingue (28) est munie au niveau de ses extrémités de moyens d'accrochage (27) sur les systèmes d'ancrage appropriés (26) des deux treuils latéraux (18), pour relier ces derniers en passant au travers du fût (2) de la bobine, caractérisée en ce qu'elle comporte, à l'intérieur du fût cylindrique (2), des moyens (10) adaptés pour supporter l'élingue de traction (28) afin de faciliter et de sécuriser la fixation des extrémités (27) de ladite élingue (28) sur les systèmes d'ancrage (26) des treuils latéraux (18). 2.- Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens supports d'élingue consistent en un tube (10) dont l'axe s'étend parallèlement ou sensiblement parallèlement à l'axe (3) du fût cylindrique (2). 3.- Bobine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (10) support d'élingue disposé coaxialement à l'axe du fût cylindrique (2) . 4.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (10) support d'élingue qui s'étend sur une partie seulement de la largeur de la bobine, ses extrémités débouchant un peu en retrait par rapport aux moyeux de roues (5), à une distance a de ces derniers. 5.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (10) support d'élingue maintenu en position axiale ou sensiblement axiale à l'intérieur du fût cylindrique (2) au moyen d'une pluralité de câbles (12). 6.- Bobine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (10) support d'élingue associé à des câbles de maintien (12) dont une première extrémité est fixée au niveau de l'une des extrémités dudit tube support (10), et qui s'étendent chacun en direction de l'autre extrémité dudit tube (10) pour être fixés au niveau de leur propre seconde extrémité sur la structure du fût cylindrique (2). 8 2868762 7.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (10) support d'élingue associé à des câbles de maintien (12) dont certains au moins sont munis d'un moyen de tension (15). 8.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (10) support d'élingue maintenu en position par trois câbles (12) au niveau de chacune de ses extrémités, les trois câbles (12) de chaque extrémité étant fixés sur ledit tube support (10) au moyen d'anneaux d'ancrage (13, 13') espacés de 120 , les anneaux d'ancrage (13, 13') des deux extrémités dudit tube support (10) étant décalés de 60 environ. 9.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (10) support d'élingue réalisé en acier galvanisé.