ES2222844B1 - Tubo umbilical flexible para actividades subacuaticas. - Google Patents

Abstract

Tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas. Tubo (1) umbilical flexible para actividades subacuáticas de los que contienen y protegen los cables eléctricos (3) que desde un barco (5) situado en la superficie se extienden hasta un robot submarino (6). La constitución de este tubo (1) flexible, a base de flotadores (2) de distintos materiales, longitudes y tamaños rodeando a los cables eléctricos (3) y el recubrimiento posterior con una funda exterior (4), permite configurar un tubo (1) con flotabilidad y resistencia variables a lo largo de toda su longitud, adecuándose a cada aplicación específica. Asimismo, la posibilidad de incorporar una serie de lastres (7) hace posible mantener el tubo (1) en posición casi vertical hasta determinadas profundidades.

Description

Tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas que tiene como finalidad mantener en contacto un robot submarino con el barco situado en la superficie. Este tubo se utiliza como umbilical, conteniendo en su interior los cables eléctricos, tales como de alimentación, de control o de vídeo, que s e conectan a dicho robot.

Es objeto de la presente invención el proporcionar un tubo adecuado para esta aplicación, por lo que deberá contar con característica s de flotabilidad, flexibilidad, rigidez y resistencia específicas y variables a lo largo de su longitud.

Antecedentes de la invención

En la actualidad está muy extendido el uso de pequeños robots subacuáticos para aplicaciones tanto recreativas (visión de flora y fauna marina desde embarcaciones de soporte, documentales personales, planificación y seguimiento de inmersiones...) como profesionales (revisiones de barcos, inspección de tuberías, arqueología submarina, seguridad portuaria o guiado de grandes buques).

Estos robots o exploradores subacuáticos permanecen conectados al barco nodriza situado en la superficie a través de un número variable de cables, entre otros el cable de alimentación, el de la consola de control o el de la señal de vídeo. Lógicamente, la aplicación subacuática del robot implica la necesidad de que estos cables eléctricos permanezcan aislados del medio líquido en el que se encuentran inmersos, motivo por el cual suelen recubrirse con un tubo protector.

La gran autonomía de los exploradores subacuáticos, que pueden llegar a superar los 100 metros de profundidad en el caso de los de uso profesional, conlleva la utilización de tubos protectores de varios cientos de metros y por tanto dificulta enormemente su utilización pues su peso y rigidez pueden disminuir la maniobrabilidad del robot. En determinados casos en los que los tubos son especialmente largos o tienen propiedades físicas inadecuadas puede llegar a ser necesario un incremento en la potencia del robot para que éste pueda moverse con total libertad independientemente del peso y la rigidez del tubo.

Descripción de la invención

El objeto de esta invención es desarrollar un tubo flexible para actividades subacuáticas que sirva como tubo umbilical entre el barco nodriza situado en la superficie y el robot explorador inmerso en el agua.

El tubo umbilical flexible que se preconiza tiene como finalidad servir como elemento protector de los cables eléctricos que, desde el barco, se extienden hasta el robot subacuático.

Es asimismo deseable que este tubo no sólo sirva como protección a los cables, tales como el cable de alimentación, el cable de control o el de la señal de vídeo, sino que cuente con una serie de propiedades físicas adecuadas y variables a lo largo de su longitud para no limitar la maniobrabilidad del robot.

La flotabilidad del tubo es una de las propiedades físicas que interesa no sea homogénea en toda su longitud. En la parte final del tubo, es decir, en la que se encuentra más próxima al robot, es preferible que la flotabilidad sea neutra, facilitando así las operaciones a realizar por el robot. En el caso de que este extremo del tubo tuviera flotabilidad positiva, éste tendería a subir hacia la superficie, por lo que tiraría del robot hacia arriba y lo alejaría de la posición idónea para la visualización del objetivo escogido, ya sea flora, fauna, restos arqueológicos, etc. Si por el contrario la parte foral del tubo tuviera flotabilidad negativa el efecto sería el contrario y el tubo tendería a hundirse, desplazando hacia el fondo al robot. Sin embargo es conveniente disponer de flotabilidad negativa en el resto del tubo, es decir, que el tubo pese y tienda a estar por tanto en posición cercana a la vertical una vez inmerso en el agua. En el caso de exploradores subacuáticos para uso profesional el tubo umbilical puede llegar a medir varios cientos de metros y el efecto de una flotabilidad inadecuada puede incluso reducir la potencia efectiva del robot.

Otra de las propiedades físicas del tubo a tener en cuenta es la resistencia a la compresión por efecto de la presión del agua. En los tubos umbilicales que se utilizan actualmente ésta es, al igual que la flotabilidad, homogénea a lo largo de toda su longitud, si bien parece evidente que la resistencia que debe presentar el tubo a escasos metros de la superficie es mucho menor que en aguas más profundas, donde la presión ejercida por la columna de agua es mucho mayor.

Por último conviene contar con algún elemento tal que facilite en algunas aplicaciones alcanzar una posición casi vertical con el tubo en inmersión, es decir, una flotabilidad muy negativa en toda su longitud. Esta posibilidad facilita la inspección de puntos que estando a gran profundidad requieran que el tubo permanezca lo más vertical posible, siendo muy útil por ejemplo en espeleología o arqueología submarinas.

El tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas que se preconiza está constituido por una serie de elementos tales que permiten obtener todas estas ventajas. Para ello cuenta con una serie de flotadores, disponibles en distintos materiales, longitudes y grosores que, combinados adecuadamente, configuran un tubo umbilical adecuado para la aplicación específica para la que vaya a emplearse, siendo posible variar la flotabilidad y la rigidez del tubo a lo largo de su longitud. Puede opcionalmente contar con una serie de lastres de plomo o cualquier otro material apto para esta aplicación que, colocados en la posición adecuada, facilitan la inmersión del tubo, alcanzando éste una posición casi vertical hasta determinadas profundidades.

Una vez recubiertos los cables eléctricos con el número de flotadores adecuado, escogiendo su material, longitud, grosor y disposición a lo largo de la longitud total deseada, se introduce el conjunto en una funda exterior continua, generalmente de plástico y con una elasticidad tal que permita alojar en su interior flotadores de distinto grosor, logrando así un tubo flexible y que protege mecánicamente a los cables eléctricos.

La utilización de este tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas facilita enormemente el manejo del robot, ya que incrementa su maniobrabilidad, permitiendo incluso que éste tenga menos potencia que los robots actualmente utilizados para este tipo de aplicaciones.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una sección del tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas conteniendo tres cables eléctricos.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de un tubo con un flotador antes de recubrirlo con la funda exterior.

Figura 3.- Muestra un barco unido a un robot subacuático a través de un tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas al que se han añadido dos lastres.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras se puede observar en las mismas un ejemplo de realización de la invención, que consiste en un tubo (1) flexible para actividades subacuáticas constituido por una serie de flotadores (2) que rodean a los cables eléctricos (3), quedando recubiertos por una funda exterior (4).

Los cables eléctricos (3) que se extienden entre el barco (5) situado en la superficie y el robot (6) submarino varían en número dependiendo de las características de este último, si bien en las figuras 1 y 2 se han representado los cables correspondientes a la alimentación (8), el cable de la consola de control (9) que permite el manejo remoto del robot (6) subacuático y el cable de la señal de vídeo (10) que transmite las imágenes captadas por una cámara instalada en el robot (6).

Los flotadores (2) que rodean a los cables eléctricos (3) pueden realizarse en distintos materiales, de manera que la elección del material defina las propiedades del flotador (2), tales como flotabilidad o resistencia. Lo mismo ocurre con la longitud y grosor de los flotadores (2). La posibilidad de escoger entre multitud de flotadores (2) de distintos materiales, longitudes y grosores permite configurar un tubo (1) flexible para actividades subacuáticas específico para cada aplicación deseada.

Una vez rodeados los cables eléctricos (3) con los flotadores (2) que sean necesarios para obtener el tubo (1) con la flotabilidad y resistencia adecuadas en cada uno de sus tramos, se recubre el conjunto formado por los cables eléctricos (3) y los flotadores (2) con una funda exterior (4) continua, normalmente constituida a base de plástico. El material escogido para realizar esta funda exterior (4) debe ser lo suficientemente flexible como para permitir la introducción de flotadores (2) de distintos grosores a lo largo de su longitud.

Por último, el tubo (1) flexible para actividades subacuáticas se complementa con un conjunto de lastres (7), generalmente de plomo, que se incluyen en el caso de que se desee una posición vertical del tubo (1) hasta determinadas profundidades, facilitando así la práctica de actividades tales como espeleología o arqueología submarinas, por ejemplo, que pueden requerir que el tubo (1) flexible para actividades subacuáticas descienda a bastantes metros de profundidad en áreas superficiales muy pequeñas.

Como ejemplo de las múltiples configuraciones que permite la combinación de distintos flotadores (2) y lastres (7), se observa en la figura 3 un tubo (1) flexible para actividades subacuáticas en el que se han insertado varios flotadores (2) de un material con flotabilidad negativa, esto es, que pesan, en la primera mitad de su longitud, es decir, en el extremo más cercano al barco (5). También se han incorporado en esta configuración varios lastres (7) que mantienen este tramo en posición lo más vertical posible. Sin embargo, en la segunda mitad del tubo (1) se han incluido flotadores (2) de flotabilidad neutra, de manera que no arrastran al robot (6) hacia el fondo ni tiran de él hacia la superficie, facilitando por tanto sus movimientos. Asimismo, estos flotadores (2) presentan valores de resistencia a la compresión mayores que los insertados en el extremo opuesto, siendo así los flotadores (2) situados a mayor profundidad capaces de soportar la mayor presión de columna de agua a la que se encuentran sometidos.

Claims (2)

1. Tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas de los que contienen los cables eléctricos que conectan un robot subacuático con el barco situado en la superficie caracterizado porque cuenta con una serie de flotadores (2) de distintos materiales, longitudes y tamaños que rodean a los cables eléctricos (3) y que permiten variar la flotabilidad y resistencia a la compresión del tubo (1) a lo largo de su longitud, quedando el conjunto recubierto por una funda exterior (4) continua y elástica que permite alojar en su interior flotadores (2) de distinto grosor.

2. Tubo umbilical flexible para actividades subacuáticas según reivindicación anterior caracterizado porque contiene una serie de lastres (7) que situados en la posición adecuada del tubo (1) permiten que éste mantenga una posición lo más vertical posible hasta determinadas profundidades de inmersión.