Brevet FR3012440A1 — publié le 20150501

TREUIL LINEAIRE COMPORTANT DEUX MACHOIRES AUTO-SERREUSES DISSOCIEES ASSURANT ALTERNATIVEMENT LE SERRAGE D'UN CABLE Domaine de l'invention La présente invention concerne un treuil linéaire comportant deux mâchoires auto-serreuses dissociées assurant alternativement le serrage d'un câble. L'invention se rapporte au domaine des treuils linéaires pour lesquels la force de traction est effectuée selon une force rectiligne par opposition aux treuils à tambour pour lesquels la force de traction est effectuée selon une force circulaire. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les treuils des câbles de tensionnement des lignes d'ancrage des plateformes pétrolières, pour les treuils destinés à poser des pipelines, ou pour les treuils destinés à mettre en place des colonnes montantes de combustibles (ou « riser pulling system » dans la littérature anglo-saxonne). Etat de la technique Il existe deux modes de réalisation des treuils linéaires. Le brevet français N° FR 1 394 309 décrit un treuil linéaire selon un premier mode de réalisation. Le treuil linéaire comporte un bâti sur lequel sont fixés symétriquement deux vérins à double effet, encadrant une paire de mâchoires auto-serreuses aptes à bloquer à tour de rôle un câble axial à l'extrémité duquel est fixée une charge. Ces deux mâchoires auto-serreuses sont alignées suivant un axe de symétrie du treuil, une mâchoire fixe étant solidaire en translation, le long dudit axe de symétrie du treuil, des cylindres desdits vérins à double effet, et une mâchoire mobile étant solidaire de leurs pistons. La manoeuvre de descente dudit câble par un treuil linéaire selon le premier mode de réalisation peut, par exemple, être réalisée comme suit. Dans une première étape, la mâchoire fixe est en position fermée et la mâchoire mobile est en position ouverte, les deux mâchoires étant dans une première position pour laquelle les deux mâchoires sont proches. Les vérins à double effet sont alors actionnés pour déplacer la mâchoire mobile dans une seconde position pour laquelle les deux mâchoires sont éloignées lors d'une seconde étape. Dans une troisième étape, la mâchoire mobile est fermée et la mâchoire fixe est ouverte dans une quatrième étape. La cinquième étape correspond à un déplacement des vérins à double effet entre la deuxième position et la première position entrainant un déplacement dudit câble. Les dernières étapes consistent à fermer la mâchoire fixe et à ouvrir la mâchoire mobile pour revenir à la première étape. Ce mode de réalisation permet ainsi de réaliser une traction du câble par intermittence. Le deuxième mode de réalisation comporte deux mâchoires mobiles. Le treuil linéaire comporte un bâti sur lequel sont fixés symétriquement deux couples de vérins à double effet, encadrant chacun une mâchoire auto-serreuse solidaire des pistons d'un couple de vérin. Dans ce mode de réalisation, l'actionnement des mâchoires est similaire au premier mode de réalisation mais lorsqu'une mâchoire est ouverte, elle est déplacée en translation par le couple de vérins correspondant. Ce mode de réalisation permet ainsi de réaliser une traction du câble en continu. Ces deux modes de réalisation engendrent un encombrement essentiellement axial suivant l'axe du câble. Cependant, cet encombrement axial limite les possibilités d'implantation des treuils linéaires, notamment sur les plateformes circulaires mobiles. Exposé de l'invention La présente invention entend remédier aux inconvénients d'implantation des deux modes de réalisation des treuils linéaires. A cet effet, l'invention concerne un treuil linéaire comportant deux mâchoires auto-serreuses aptes à bloquer à tour de rôle un câble à une extrémité duquel est fixé une charge, la première mâchoire étant reliée à un premier bâti par l'intermédiaire de deux vérins à double effet aptes à entraîner ladite première mâchoire en translation le long d'une première partie dudit câble, et la deuxième mâchoire étant apte être reliée solidairement à un deuxième bâti ou par l'intermédiaire de deux vérins à double effet aptes à entrainer ladite deuxième mâchoire en translation le long d'une deuxième partie dudit câble, lesdits bâtis étant distants l'un de l'autre. L'invention permet ainsi de faciliter l'implantation d'un treuil linéaire dans une structure en dissociant la position et si cela est avantageux, l'orientation des deux mâchoires. Selon un mode de réalisation, au moins un bâti comporte des moyens de guidage des déplacements de ladite mâchoire correspondante. Ce mode de réalisation permet de supporter le poids de ladite mâchoire. Selon un mode de réalisation, ladite première partie dudit câble est reliée à ladite deuxième partie dudit câble par l'intermédiaire d'au moins une poulie de liaison. Ce mode de réalisation permet de faciliter l'implantation d'un treuil linéaire dans une structure en dissociant la position axiale des deux mâchoires. Selon un mode de réalisation, au moins un vérin à double effet est hydraulique. Ce mode de réalisation permet de produire des efforts de traction très important. Selon un mode de réalisation, au moins un vérin à double effet est électrique. Ce mode de réalisation permet de limiter l'encombrement des organes de contrôle et de commande dudit vérin électrique. Selon un mode de réalisation, une extrémité dudit câble, opposée à l'extrémité dudit câble fixé à une charge, est reliée à un enrouleur. Ce mode de réalisation permet de stocker une partie dudit câble lorsqu'il n'est pas pleinement utilisé. Selon un mode de réalisation, le treuil linéaire comporte au moins une poulie d'enroulement placée entre ladite première partie dudit câble et ledit enrouleur, ladite poulie d'enroulement étant apte à entrainer ledit câble depuis ladite première mâchoire vers ledit enrouleur. Ce mode de réalisation permet de faciliter l'implantation d'un treuil linéaire dans une structure en dissociant la position axiale de ladite première mâchoire et dudit enrouleur. Selon un mode de réalisation, lesdits bâtis sont solidaires l'un par rapport à l'autre, lesdits bâtis étant montés libre en translation sur une première platine de support, les mouvements de translation desdits bâtis étant guidés par un vérin à double effet. Ce mode de réalisation permet d'utiliser le treuil linéaire pour plusieurs positions d'utilisations prédéfinies. Selon un mode de réalisation, ledit enrouleur est fixé sur une seconde platine de support montée libre en rotation par rapport à ladite première platine de support, la rotation entre les deux platines de support étant réalisable suivant un axe de rotation confondu avec un axe de rotation de ladite poulie d'enroulement. Ce mode de réalisation permet de faciliter l'implantation d'un treuil linéaire dans une structure en dissociant la position axiale desdites mâchoires et dudit enrouleur. Selon un mode de réalisation, lesdites platines de support sont mobiles en rotation sur une plateforme circulaire suivant au moins un rail ménagé sur ladite plateforme circulaire. Ce mode de réalisation permet d'utiliser le treuil linéaire pour plusieurs positions d'utilisations prédéfinies. Brève description des dessins On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, des modes de réalisation de l'invention, en référence aux Figures dans lesquelles : - la Figure 1 illustre une plateforme comprenant deux treuils linéaires selon un mode de réalisation de l'invention dans une vue de 3/4 face en perspective ; - la Figure 2 illustre un treuil linéaire de la Figure 1 dans une vue de dessus ; - la Figure 3 illustre le treuil linéaire de la Figure 2 dans une vue de 3/4 face en perspective et dans une première position ; - la Figure 4 illustre le treuil linéaire de la Figure 2 dans une vue de 3/1 face en perspective et dans une deuxième position ; et - la Figure 5 illustre le treuil linéaire de la Figure 2 dans une vue de 3/4 dos en perspective et dans la première position. Description détaillée des modes de réalisation de l'invention Les Figures 1 à 5 illustrent un treuil linéaire 10 selon un mode de réalisation de l'invention pour lequel le treuil linéaire 10 comporte une mâchoire mobile 17 et une mâchoire fixe 18. En variante, l'invention concerne également les treuils linéaires comportant deux mâchoires mobiles. Le treuil linéaire 10 permet de manoeuvrer un câble 11 comportant deux extrémités 14, 15. Une charge est fixée sur la première extrémité 14 alors que la deuxième extrémité 15 est reliée sur un enrouleur 29 pour stocker la partie du câble 11 inutilisée. En variante le câble peut être stocké par tout autre moyen. De plus, contrairement aux treuils à tambour, l'enrouleur 29 de l'invention ne participe pas à la traction dudit câble 11. La traction est réalisée par deux mâchoires auto-serreuses 17, 18. La première mâchoire 17 est mobile, c'est-à-dire qu'elle est reliée à un premier bâti 20 par l'intermédiaire de deux vérins à double effet 23, 24 disposés de part et d'autre de la première mâchoire 17. Les deux vérins à double effet 23, 24 sont aptes à entraîner la première mâchoire 17 en translation le long du câble 11. Le bâti 20 de la première mâchoire 17 correspond au point de fixation des deux vérins à double effet 23, 24. Le bâti 20 comporte également un moyen de guidage 26 des déplacements de la mâchoire 17 réalisé par deux rails parallèles. La deuxième mâchoire 18 est fixe, c'est-à-dire qu'elle est fixée directement sur un deuxième bâti 21. Les deux bâtis 20, 21 sont distants l'un de l'autre, de préférence d'une distance supérieure à 50 cm. En variante, la deuxième mâchoire 18 pourrait être mobile et actionnée par deux vérins à double effet fixés sur le deuxième bâti 21. Ce mode de réalisation permet de réaliser une traction en continue. Les deux mâchoires 17, 18 sont orientées suivant deux axes perpendiculaires. Une poulie de liaison 28, partiellement représentée, permet de diriger le câble 11 entre les deux mâchoires 17, 18. En variante, les deux mâchoires peuvent être orientées entre elles de toutes les manières possibles. Un ou plusieurs moyens sont alors implantés pour diriger le câble 11 entre les deux mâchoires 17, 18. La manoeuvre de descente du câble 11 par le treuil linéaire 10 est réalisée comme suit. Dans une première étape, la deuxième mâchoire 18 est en position fermée et la première mâchoire 17 est en position ouverte, la première mâchoire 17 étant dans une première position pour laquelle des pistons sont contenu dans des cylindres des vérins à double effet 23, 24. Les vérins à double effet 23, 24 sont alors actionnés pour déplacer la première mâchoire 17 dans une seconde position pour laquelle les pistons sont sortis des cylindres des vérins à double effet 23, 24 lors d'une seconde étape. Dans une troisième étape, la première mâchoire 17 est fermée et la deuxième mâchoire 18 est ouverte dans une quatrième étape. La cinquième étape correspond à un déplacement des pistons des vérins à double effet 23, 24 entre la deuxième position et la première position entrainant un déplacement du câble 11. Les dernières étapes consistent à fermer la deuxième mâchoire 18 et à ouvrir la première mâchoire 17 pour revenir à la première étape. Ce mode de réalisation permet ainsi de réaliser une traction du câble par intermittence. Dans ce mode de réalisation, les vérins à double effet 23, 24 sont actionnés par une énergie hydraulique, ils sont donc reliés à une unité de contrôle et de commande hydraulique 44. En variante, les vérins à double effet 23, 24 peuvent être électriques. Lors des déplacements du câble 11, la partie du câble 11 qui n'est pas sollicitée est stockée dans l'enrouleur 29. Pour ce faire, le câble 11 de la première mâchoire 17 est relié à l'enrouleur 29 par une poulie d'enroulement 30 et une poulie de guidage 31. La poulie de guidage 31 permet de guider efficacement le câble 11 dans l'enrouleur 29 pour limiter les problèmes liés à un mauvais enroulement ou déroulement du câble 11. La Figure 1 révèle également que deux treuils linéaires 10 sont disposés sur une plateforme circulaire 37, par exemple une plateforme pétrolière. La plateforme circulaire 37 comporte plusieurs trous 39 à travers desquels des câbles sont treuillés en fonction des besoins. Afin de pouvoir déplacer le treuil linéaire 10 sur la plateforme circulaire 37, les deux mâchoires 17, 18 sont montées sur une première platine de support 35 et l'enrouleur 29 est monté sur une deuxième platine de support 36. Les deux platines de support 35, 36 sont montées libre en rotation l'une par rapport à l'autre, la rotation entre les deux platines de support 35, 36 étant réalisable suivant un axe de rotation confondu avec un axe de rotation de la poulie d'enroulement 30. Les deux platines 35, 36 sont également pourvu de roues guidées dans des rails circulaires 38 de la plateforme 37. Le treuil linéaire 10 peut ainsi tourner autour de la plateforme circulaire 37 et coopérer avec des trous 39 espacés angulairement sur la plateforme 37. Le découpage en deux platines de support 35, 36 permet d'améliorer le rayon de braquage du treuil linéaire 11 et donc de limiter le diamètre de la plateforme 37. La première platine de support 35 supportant les deux mâchoires 17, 18 comporte également un vérin à double effet 40 apte à déplacer les deux mâchoires 17, 18 afin de permettre au treuil linéaire 10 de coopérer avec des trous 39 espacés radialement. Dans l'exemple de la Figure 3, le vérin à double effet est déployé pour permettre au treuil linéaire 10 de coopérer avec un trou 39 de la périphérie externe de la plateforme 37 alors que dans l'exemple de la Figure 4, le vérin à double effet est replié pour permettre au treuil linéaire 10 de coopérer avec un trou 39 de la périphérie interne de la plateforme 37. Le treuil linéaire 10 de l'invention permet ainsi de réaliser un effort de traction sur un câble 11 en améliorant les possibilités d'implantation des deux mâchoires 17, 18. REVENDICATIONS1. Treuil linéaire (10) comportant deux mâchoires auto-serreuses (17, 18) aptes à bloquer à tour de rôle un câble (11) à une extrémité (14) duquel est fixé une charge, caractérisé en ce que : la première mâchoire (17) est reliée à un premier bâti (20) par l'intermédiaire de deux vérins à double effet (23, 24) aptes à entraîner ladite première mâchoire (17) en translation le long d'une première partie dudit câble (11), et la deuxième mâchoire (18) est apte être reliée solidairement à un deuxième bâti (21) ou par l'intermédiaire de deux vérins à double effet aptes à entrainer ladite deuxième mâchoire (18) en translation le long d'une deuxième partie dudit câble (11), lesdits bâtis (20, 21) étant distants l'un de l'autre. 2. Treuil linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'au moins un bâti (20, 21) comporte des moyens de guidage (26) des déplacements de ladite mâchoire (17, 18) correspondante. 3. Treuil linéaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite première partie dudit câble (11) est reliée à ladite deuxième partie dudit câble (11) par l'intermédiaire d'au moins une poulie de liaison (28). 4. Treuil linéaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un vérin à double effet (23, 24) est hydraulique. 5. Treuil linéaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un vérin à double effet (23, 24) est électrique. 6. Treuil linéaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une extrémité (15) dudit câble (11), opposée à l'extrémité (14) dudit câble (11) fixé à ladite charge, est reliée à un enrouleur (29). 7. Treuil linéaire selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une poulie d'enroulement (30) placée entre ladite première partie dudit câble (11) et ledit enrouleur (29), ladite poulie d'enroulement (30) étant apte à entrainer ledit câble (11) depuis ladite première mâchoire (17) vers ledit enrouleur (29).