ES2230083T3 - Aparato y metodo para desplegar un objeto bajo el agua. - Google Patents

Abstract

Aparato de despliegue (2) para el despliegue de un objeto (3) en un fluido, por ejemplo, el mar, mediante al menos un primer (4) y un segundo (5) cable, por ejemplo un cable de carga y un cable umbilical de datos y energía, para ser conectados con el objeto, compuesto dicho aparato por un primer (7a) y un segundo (7b) cabestrante para enrollar y desenrollar respectivamente el primer (4) y el segundo cable (5) a fin de permitir el movimiento del objeto con respecto al aparato, estando conectado el cabestrante con un sistema de compensación de mar de fondo, a fin de controlar el movimiento de la carga con respecto al fondo del mar durante su despliegue, caracterizado por el hecho de que el primer (7a) y el segundo cabestrante (7b) se dotan de medios de control que colaboran a fin de sincronizar la velocidad de tanto el primer (4) como el segundo (5) cable y en el que el aparato se dota de un aparato de conformación del mazo de cables (14) para atar los cables, una vez desenrollados, a fin deproporcionar un único conjunto de cables entre el aparato (2) y el objeto (3) durante el despliegue, estando dotado el aparato de conformación del mazo de cables (14) de un medio de detección para medir la velocidad de los cables con respecto al aparato de conformación del mazo, estando conectado el medio de detección con el aparato de conformación del mazo de cables mediante un medio de procesamiento, por ejemplo un ordenador, para controlar el aparato de conformación del mazo de cables (14) en función de la velocidad de los cables (4, 5).

Description

Aparato y método para desplegar un objeto bajo el agua.

La presente invención se refiere a un aparato para desplegar cargas, de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones.

El aparato y el método de acuerdo con la presente invención pueden ser utilizados para desplegar un objeto, por ejemplo, desde un buque hasta el fondo del mar. Es conocida la técnica del uso de varios cables para conectar dicho objeto con el buque: un primer cable que sostiene la carga y un segundo cable umbilical de datos y energía. En este texto se referirá a dicho cable de carga y dicho cable umbilical. Sin embargo, hay que tener en cuenta el hecho de que la presente invención podría ser aplicada asimismo para su uso con tres o más cables en el despliegue del objeto, adaptando el diseño básico del aparato.

US-A-3699692 divulga un aparato/método para desplegar una carga en un fluido, elevándose y bajándose la carga por al menos un primer y un segundo cable, mediante el cual los cables primero y segundo se conectan para conformar un único conjunto de cables antes de bajar los cables al agua. Dichos cables son conductos idénticos.

US-A-3713275 divulga el uso de un cable flexible tensado y el mazo de la línea de conductos.

Constituye un objeto de la presente invención proporcionar un aparato y un método para desplegar un objeto, por ejemplo desde un buque hacia el fondo del mar, sin implicar el riesgo de que los cables se enmarañen, a la vez que se ofrece más control de los cables al desplegar el objeto.

Se logra dicho objeto de acuerdo con la presente invención, puesto que el aparato se caracteriza por los aspectos reivindicados en la reivindicación 1.

Esta medida significa que la resistencia al avance se ejercerá en el conjunto en lugar de ejercerse en cables independientes, y por lo tanto permite mejorar el control del movimiento.

De acuerdo con la invención es posible que el aparato de conformación del mazo de cables se adapte para encerrar el primer y segundo cable mediante elementos de atadura discretos. Dichos elementos de atadura discretos tienen preferentemente la forma de anillos o clips.

A fin de poder utilizar el aparato no sólo durante el despliegue, sino además durante la recuperación, se prefiere que el aparato de conformación del mazo de cables se adapte para su aplicación a y su desconexión de los elementos de atadura de los cables.

De acuerdo con una realización de la invención, el aparato de conformación del mazo de cables se dota de un almacén para los elementos de atadura, como clips por ejemplo. Además, el aparato de conformación del mazo de cables se dota de un conjunto surtidor susceptible de desplazarse entre una posición de almacenamiento junto al almacén para servir uno o más clips al conjunto surtidor y una posición próxima a los cables, contigua al paso de los cables a través o a lo largo del aparato, para la colocación de los clips alrededor de al menos el primer y segundo cable.

Para la colocación y la desconexión de los clips del conjunto de cables, el conjunto surtidor se dota de un medio para abrir y cerrar un clip, el cual consta de pivotes que colaboran con respectivos orificios en los clips. En una realización los pivotes de apertura y cierre de clips se colocan en una primera y segunda palanca, estando conectadas dichas palancas con un único elemento actuador. Es posible que el elemento actuador sea un cilindro neumático.

Como alternativa, es posible que el aparato se dote de una guía de cables, para guiar los cables a lo largo de la posición próxima a los cables.

Como alternativa se adapta el medio de atadura para encerrar los cables primero y segundo mediante un envoltorio continuo, mediante lo cual el medio de atadura se adapta para encerrar los cables primero y segundo con una funda de envolvimiento.

Como otra alternativa más, el aparato de conformación del mazo de cables se adapta para su conexión a tanto el primer como el segundo cable mediante un broche a presión continuo.

El aparato de acuerdo con la invención se dota preferentemente de un primer cabestrante para enrollar y desenrollar un primer cable y un segundo cabestrante para enrollar y desenrollar un segundo cable, en el que los cabestrantes primero y segundo se dotan de medios de control que colaboran a fin de sincronizar la velocidad del los cables primero y segundo. Además, el aparato puede constar de un medio de detección para medir el desplazamiento del primer cabestrante, estando conectado el medio de detección, por un medio de procesamiento, con el medio de control del segundo cabestrante, para controlar la velocidad del segundo cabestrante en función de la velocidad del primer cabestrante.

A fin de asegurar una conexión segura y fiable entre los elementos de atadura y los cables, el aparato incorpora un medio de detección para medir la velocidad de los cables en relación con el aparato, estando conectado el medio de detección con el aparato por un medio de procesamiento, un ordenador por ejemplo, para controlar el aparato en función de la velocidad de los cables.

De acuerdo con una posible realización el aparato se dota de un armazón, el cual lleva una roldana para guiar los cables y de este modo el aparato de conformación del mazo de cables se coloca "aguas debajo" de la roldana en relación con el desplazamiento de los cables durante el despliegue. La roldana se dota de una ranura doble para acomodar tanto un primer como un segundo cable, a fin de sincronizar la velocidad de ambos cables.

La invención se relaciona además con un clip adaptado para recibir un primer y un segundo cable. Dicho clip se puede desplazar desde una primera posición para recibir los cables y una segunda posición, en la que el clip se cierra para atar los cables y en el que el clip incorpora un broche a presión. El clip de acuerdo con la invención se dota de dos o más orificios pasantes, los cuales se adaptan para recibir pivotes de apertura y cierre. El clip consta de un tramo relativamente rígido para recibir un primer cable y dicho tramo rígido está situado junto a un tramo relativamente flexible, para recibir un segundo cable. El broche a presión se incorpora en la sección relativamente flexible.

De acuerdo con otro aspecto de acuerdo con la invención, la invención se refiere a un método para desplegar una carga en un fluido, por ejemplo, el mar, elevándose y bajándose la carga mediante al menos un primero y un segundo cable.

El método de acuerdo con la invención se caracteriza por el hecho de que los cables primero y segundo se conectan para conformar un solo conjunto de cables antes de bajar los cables al agua.

De acuerdo con la invención los cables están conectados mediante unos elementos de atadura discretos, los cuales están interconectados mediante hilos y otro elemento de atadura engancha los cables tirando de los elementos de atadura adicionales hacia los cables mediante la interconexión, y la velocidad de los cables se utiliza para enganchar el elemento de atadura adicional al cable.

De forma alternativa los cables están conectados mediante un elemento de atadura continuo que tiene la forma de un elemento de broche a presión continuo, estando adaptados los elementos para recibir al menos un primer y un segundo cable. Los cables pueden ser conectados asimismo mediante un trenzado.

La invención se describirá en relación con los planos que se acompañan, en los cuales:

La Figura 1 muestra un buque, desplegando un objeto en el que el objeto está conectado con el buque mediante dos cables, que quedan libres para desplazarse uno con respecto al otro.

La Figura 2 muestra el despliegue de un objeto de acuerdo con la presente invención en el cual se atan un primer y segundo cable.

La Figura 3 muestra una vista esquemática de una posible posición en el buque del sistema del aparato de conformación del mazo de cables de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 muestra el aparato de acuerdo con la invención para atar un primer y segundo cable.

La Figura 5 muestra otro detalle del aparato de acuerdo con la Figura 4.

La Figura 6 muestra algunas formas básicas de elementos para conectar un primer y un segundo cable.

La Figura 7 muestra una realización preferente de un clip de acuerdo con la presente invención.

La Figura 8 muestra otra realización del clip dotado de un muelle de tensión.

La Figura 9 muestra otra realización del clip de acuerdo con la presente invención, dotado de un muelle de compresión.

La Figura 10 muestra las cargas ejercidas en un clip cuya función es la de atar un primer y segundo cable.

La Figura 11 muestra otro mecanismo para abrir y cerrar un clip de acuerdo con la presente invención.

La Figura 12 muestra un sistema de apertura y cierre de acuerdo con un concepto de pivote estático.

La Figura 13 muestra un clip para utilizar con el sistema de acuerdo con la Figura 12.

La Figura 14 muestra otra realización de un elemento para conectar el cable primero y segundo.

La Figura 15 muestra un elemento de conexión en forma de una lámina abierta continua para conectar un cable primero y segundo.

La Figura 16 muestra un broche a presión continuo para conectar un primer y segundo cable.

La Figura 17 muestra una rueda de trenzado para conectar un primer y segundo cable.

La Figura 18 muestra un sistema que utiliza anillos cerrados interconectados para conectar un primer cable con un segundo cable.

En la Figura 1 se muestra un buque 1 dotado de un medio 2 para desplegar un objeto 3. El objeto 3 se conecta con el medio de despliegue mediante los cables 4 y 5; el cable 4 es un cable sujetacargas, o un cable de elevación y el cable 5 es un cable umbilical de datos y energía. Ambos cables 4, 5 tendrán un perfil de flujo distinto. Tal y como se muestra esquemáticamente en la Figura 1, los cables están libres en el agua y se desplazan uno en relación con otro. Por lo tanto existe el peligro de que ambos cables 4, 5 se enmarañen. Además, al desplazarse ambos cables 4, 5 de forma independiente por el agua, existirá peligro para el control del desplazamiento del objeto 3 con respecto al buque 1.

En la Figura 2 se muestra el buque 1 en el cual un objeto 3b se despliega mediante un dispositivo de despliegue 2. De acuerdo con la Figura 2 el primer y segundo cable 4,5 están conectados mediante un medio de atadura. Dicho medio puede tener la forma de clips, tal y como se describirá a continuación. El objeto 3b de acuerdo con la Figura 2 puede ser un ProMaster tal y como se describió en la solicitud de patente PCT/NL99/00242 ya presentada. A causa de la conexión entre ambos cables 4,5 no existe ningún peligro de enmarañamiento. Además, se puede lograr un control más preciso del ProMaster 3b con respecto al buque 1 que en el caso de dejar ambos cables libres para desplazarse independientemente.

En la Figura 3 se muestra esquemáticamente el medio de desplegar el ProMaster 3b. Los medios constan de un armazón en forma de "A" 6 conectado de forma móvil con el buque 1. Dicho medio incorpora, además, cabrestantes 7a y 7b para enrollar y desenrollar los cables 4 y 5. En la Figura 3 se muestran dos cabrestantes. El primer cabestrante 7a se denominará el cabestrante principal y se utiliza para enrollar y desenrollar un cable portacargas 4. El segundo cabestrante 7b se denominará el cabestrante umbilical y se utiliza para enrollar y desenrollar un cable umbilical 5. Dicho segundo cabestrante está sincronizado para su control y se monitoriza su tensión. Entre los cabestrantes 7 y una roldana 8 (unida con el armazón "A" 6) se intercala el dispositivo 10 de acuerdo con la presente intervención, en una posible realización. En la Figura 3 la posición del dispositivo 10 se puede describir como posición al costado del buque. Además es posible situar el dispositivo 10 enfrente de la roldana 8. En este caso la posición del dispositivo 10 estará en la "parte del agua" de la roldana 8. El dispositivo 10 se podría denominar sistema de Extracción de Aplicación de Transferencia de Almacenamiento (STAR) porque, al soltar el cable, se transferirá un medio de atar, por ejemplo clips, desde un almacén, hacia los cables, a fin de ser acoplado a los cables. Al enrollar los cables es necesario quitar el medio de atar a fin de poder enrollar ambos cables, cada uno de los mismos en un respectivo cabestrante a una velocidad y tensión controladas.

En la Figura 4 se muestra una posible realización del dispositivo 10 de acuerdo con la presente invención. El dispositivo 10 consta de una unidad de almacenamiento 11 en la cual existen múltiples pilas de clips 12, cada una de las cuales consta de clips 13. Desde el almacén 11 los clips individuales 13 pueden ser presentados a un conjunto surtidor 14 que se adapta para desplazar los clips hacia los cables 4, 5 para ser atados y para fijar los clips alrededor del conjunto de cables 4,5. Puesto que el clip ejercerá más presión sobre el cable o la cuerda de elevación que sobre el cable umbilical, la sección del clip tendrá 1 mm más que la sección del cable umbilical, a fin de permitir que este último se desplace verticalmente a una velocidad ligeramente diferente a la del cable o la cuerda de elevación. La unidad de almacenamiento 11 puede desplazarse en las guías 15, las cuales quedan esencialmente perpendiculares en relación con la dirección del movimiento del conjunto surtidor 14. A fin de asegurar un posicionamiento seguro y correcto de cada clip alrededor del conjunto de cables 4, 5, existe otro medio guía 16, mostrado en la presente realización como roldanas, a fin de guiar el conjunto de cables a través del dispositivo 10. Por lo tanto se conoce la distancia entre el conjunto de cables 4,5 y el conjunto surtidor 14 durante la colocación y extracción de los clips del conjunto de cables 4,5. Se describirán a continuación los detalles del dispositivo 10 y su funcionamiento en relación con una "posición de almacenamiento", una posible posición de la unidad de almacenamiento 11. En la posición de almacenamiento el clip se transfiere de la unidad de almacenamiento hasta el conjunto surtidor o viceversa. Se referirá además a una "posición de cable", que es una posible posición del conjunto surtidor 14 y el clip 13. En esta posición el clip 13 se puede conectar con, o desconectar de, los cables 4,5.

El conjunto surtidor 14 consta de un carro surtidor 20, el cual se desliza por un plano para transferir un clip 13 desde la "posición de almacenamiento" hasta la "posición de cable". Se realiza dicha transferencia mediante un cilindro de apertura 21 (ver la Figura 5). Además el conjunto surtidor 14 consta de un cilindro de retroceso 22, que se utiliza cuando se saca un clip del conjunto de cables 4,5. Mediante el cilindro de retroceso 22 se empuja un clip 13 desde los pivotes guía 23 (ver la Figura 5) sobre las barras guía 24, presentes en la unidad de almacenamiento. Asimismo, el conjunto surtidor 14 consta de un cilindro surtidor 25. Dicho cilindro surtidor 25 se utilizará para desplazar el carro surtidor 20 desde la posición de almacenamiento hasta la posición de cable y viceversa. El dispositivo consta de otro cilindro con el número de referencia 26. Dicho cilindro se denomina cilindro de elevación y se utiliza para subir una pila de clips 12 hacia el conjunto surtidor 14.

De acuerdo con la Figura 4, están presentes dos barras guía 24. Ambas barras guía 24 encajan en los orificios del clip 13. Las barras guía se utilizan para posicionar los clips durante el almacenamiento. De acuerdo con la Figura 4, las barras guía se alinean con los pivotes guía 23 incorporados en el conjunto surtidor.

El dispositivo 10 consta además de un cilindro de almacenamiento 27. Dicho cilindro de almacenamiento se utiliza para desplazar las unidades de almacenamiento 11 hasta y desde la posición de almacenamiento.

En relación con la Figura 5 se muestra una vista inferior del conjunto 14 de acuerdo con la Figura 4. En la Figura 5 se muestra el cilindro de apertura 21, que se utiliza para desplazar las palancas de elevación 28. Ambas palancas de apertura 28 incorporan un pivote guía 23. Ambos pivotes guía 23 encajan en los orificios correspondientes de los clips 13. Los pivotes guía se utilizan para abrir los clips transfiriendo el movimiento de la palanca de apertura 28. Ambas palancas de apertura 28 se conectan con el conjunto surtidor 14 mediante una bisagra a fin de transferir el movimiento del cilindro de apertura 21 hasta los pivotes guía 23.

Al utilizar el aparato de acuerdo con las Figuras 4 y 5, es importante, cuando se despliega una carga desde un buque 1 mediante un primer y un segundo cable 4,5, realizar una conexión entre un sistema de compensación de mar de fondo en el buque y el aparato 10 de acuerdo con las Figuras 4 y 5. A causa de los sistemas de compensación de mar de fondo, los cables se desplazarán arriba y abajo en relación con el aparato 10 al enrollar los cables 4,5 y al desenrollar ambos cables a alta velocidad. Por lo tanto, el aparato de acuerdo con la presente invención tendrá que poder funcionar a altas velocidades. La velocidad del cable en relación con el buque puede alcanzar 2,3 m/s y por tanto se exigirá un alto grado de movimiento del aparato en sí.

A fin de asegurar una conexión segura y correcta de los clips con los cables, constituye una ventaja poder medir la velocidad de los cables con respecto al buque y con respecto al aparato mismo. Por lo tanto se incorpora un medio de detección (no mostrado) a fin de medir las velocidades de los respectivos cables. Dichos medios de detección pueden ser acoplados con un medio de procesamiento, por ejemplo un ordenador (no mostrado). Dicho medio de procesamiento tiene que ser adaptado para procesar los datos generados por el medio de detección, a fin de poder establecer el correspondiente control del aparato de conformación del mazo de cables.

De acuerdo con la presente invención, constituye una ventaja detectar la compensación de mar de fondo que se ejerce en el cabestrante principal 7a, a fin de controlar el movimiento de una carga con respecto al fondo del mar. La compensación de mar de fondo en el cabestrante principal se denominará "compensación maestra". La constante tensión del cabestrante umbilical 5a se vinculará como "esclavo" a la compensación del cabestrante principal. Por lo tanto el movimiento de ambos cables 4,5 quedará conectado con respecto al buque y por tanto con respecto al aparato 10.

A causa del hecho de que el aparato 10 de acuerdo con la presente invención puede colaborar con el sistema de compensación de mar de fondo en la máquina de izada de un buque, se realiza una distinción entre el enrollamiento y el desenrollamiento de los cables: cuando la dirección general de los cables 4,5 es desenrollamiento, podría existir la situación de que el sistema de compensación de mar de fondo requiera que los cables 4,5 se enrollen justo después de la colocación de un clip 13. En ese caso el clip 13 se tiene que volver a desconectar de los cables 4,5. Con la actual configuración del aparato 10, el conjunto surtidor 14 mantiene su posición en la posición del cable (=punto de transferencia de los cables). A continuación el clip 13 se coloca y se quita de los cables 4,5 hasta que el recorrido de los cables 4,5 devenga mayor que el recorrido debido a la compensación de mar de fondo. Sólo en ese momento el conjunto surtidor 14 se retrae a la posición de almacenamiento (=punto de transferencia del surtidor) en el que se transfiere un nuevo clip 13 desde la unidad de almacenamiento 11 hasta el conjunto surtidor 14.

Cuando la dirección general de los cables es de enrollamiento, el conjunto surtidor 14 quita un clip 13 del conjunto del cable 4,5 en cuanto el clip 13 alcance la posición del cable (= punto de transferencia del cable). El conjunto surtidor 14 retrae inmediatamente a la posición de almacenamiento y el clip 13 se vuelve a colocar en la unidad de almacenamiento 11. Posteriormente el conjunto surtidor 14 se vuelve a la posición del cable y espera que el próximo clip se quite del conjunto del cable 4,5.

A causa del procedimiento de compensación de mar de fondo anteriormente descrito, la unidad de almacenamiento 11 y el conjunto surtidor 14 pueden ser diseñados como elementos independientes del aparato 10.

Se puede distinguir tres tipos básicos de clip 13 para ser utilizados con el aparato 10 de acuerdo con la presente invención. Dichos tipos básicos de clip se muestran en las Figuras 6a, 6b y 6c respectivamente. La forma del clip de acuerdo con la Figura 6a requiere una gran abertura en el clip, a fin de poder acomodar tanto el cable de carga 4 como el cable umbilical 5.

De acuerdo con la forma mostrada en la Figura 6b, ambos cables 4,5 están totalmente encerrados por el clip.

De acuerdo con la Figura 6c se proporciona otra forma para encerrar completamente ambos cables 4,5. Los clips de acuerdo con la Figura 6c permiten que el cable de carga 4 quede firmemente abrazado mediante el clip. El cable umbilical más grande es vulnerable y la fuerza de sujeción en la parte exterior de dicho cable umbilical 5 no puede ser demasiado elevada. Por lo tanto constituye una ventaja no exceder la fuerza de sujeción del clip en el umbilical 5.

En la Figura 7 se muestra una posible realización de un clip 13 de acuerdo con el tipo mostrado en la Figura 6c. En la Figura 7 se muestra el clip 13 en posición cerrada mediante líneas continuas, y el clip 13 en posición abierta mediante líneas discontinuas para alojar un cable primero y segundo. El clip 13 es capaz de alojar un primer cable de carga (de dimensiones inferiores) y un cable más grande umbilical (de datos). A fin de poder dejar el cable de datos esencialmente libre (limitar la fuerza de sujeción en la parte exterior del cable de datos) se incorpora una parte inferior relativamente rígida 30 para acomodar un cable umbilical. En esta parte relativamente rígida del clip 13 existe una bisagra 31 a fin de poder abrir el clip 13. La parte rígida 30 queda conectada con una porción flexible 31 mediante orificios 32. Los orificios 32 están adaptados para alojar pivotes, que forman parte de un mecanismo de apertura y cierre. Existe otro orificio 33 para alojar otro pivote, formando parte de dicho sistema de apertura y cierre. La parte inferior relativamente rígida 30 queda conectada con una porción superior más flexible 34. En el uso la porción superior se adapta para alojar el cable de carga 4. Un primer mecanismo de apertura y cierre se describe en relación con las Figuras 4 y 5. Se describirá otro mecanismo de apertura y cierre en relación con la Figura 12.

El clip de acuerdo con la Figura 7 se puede fabricar utilizando el moldeo por inyección. Constituye una ventaja fabricar los clips en posición abierta, del modo indicado en líneas discontinuas en la Figura 7, con la ventaja de que si se almacenan los clips, éstos quedarán en su posición abierta y por tanto en un estado libre de tensión. Si se diseña la máquina de modo que los clips del aparato 10 se fijen por fricción a los pivotes 23, 24, respectivamente, en este caso los clips deben ser fabricados en una posición entre la posición totalmente cerrada y la posición completamente abierta. En posición abierta los clips ejercerán una fuerza normal en los pivotes 23,24. Los clips, por ejemplo, se pueden fabricar de polipropileno (PP) o Carilon. Ambos materiales se pueden utilizar en el moldeo por inyección y tienen una alta resistencia a los productos químicos. El Carilon es más caro pero tiene una resistencia química incluso más elevada y ofrece más durabilidad que el PP.

A fin de aumentar la fuerza de sujeción ejercida en los cables, se podría añadir un muelle al clip. En la Figura 8 se muestra una primera realización de un clip dotado de un muelle de tensión 40.

En la Figura 9 se muestra otra realización con el clip dotado de un muelle de compresión 41. Los muelles 40, 41 de acuerdo con las Figuras 8 y 9 podrían ser empleados en lugar de o además del mecanismo de cierre del clip de acuerdo con la Figura 7.

La Figura 10 muestra los esfuerzos de los cables según actúan en el clip 13. Se ilustra el clip 13 en un esquema. Los cables 4,5 no tienen apenas rigidez a la flexión, así que a fin de ejercer una carga horizontal, los cables 4, 5 tiene que ser inferiores a cierto ángulo. El componente horizontal de la carga de tensión del cable es igual a la carga del clip. Puesto que la tensión en los cables es elevada, los ángulos serán reducidos. Para el cable de elevación 4, con una pre-tensión de 160,000 N, el ángulo es el seno ((1252/2)/160,000)= 0.22º. Se puede deducir un posible impacto en el clip.

Cuando se ejerce fuerza de F>2000N en el clip y dicho clip se fabrica de PP, el espesor de un clip para abrazar un cable estándar de carga y un cable umbilical estándar será aproximadamente 30 mm.

En relación con la Figura 11, se muestra otra realización de un mecanismo de apertura y cierre 50, por ejemplo para ser utilizado como conjunto surtidor 14, en el aparato mostrado en la Figura 4. El conjunto 50 consta de un cilindro de apertura 51 conectado con un primer elemento de bisagra 52. Dicho elemento de bisagra 52 se dota de un cilindro de bloqueo 53. El cilindro de bloqueo 53 queda conectado con una palanca de pivotes de bloqueo 54. La palanca de pivote de bloqueo consta de un pivote de bloqueo 55 para abrir y cerrar el clip 13. El sistema 50 consta además de un segundo elemento de bloqueo 56 dotado de un pivote 57 en el extremo del mismo.

En el uso, la velocidad de enrollamiento de los cables 4,5 será elevada con respecto al aparato 10 de acuerdo con la presente invención, dejando poco tiempo para conectar y desconectar el clip 13 del conjunto de cables 4,5. A fin de aumentar el tiempo disponible se podría determinar una dirección de aplicación ortogonal con respecto a la dirección de desplazamiento de los cables. De acuerdo con esta realización los clips 13 serán abiertos y cerrados mediante pivotes guía a lo largo de los cuales pueden deslizar los clips 13 mientras se están conectando con, o desconectando de, los cables 4,5. Al aumentar la longitud de los pivotes guía 60 se aumentará el tiempo disponible para desconectar o conectar el clip 13. Una posible realización de los pivotes guía 60 se ilustra en la Figura 12. Al desplazar un clip 13 hacia abajo a lo largo de los pivotes guía 60 se puede cerrar el clip 13, y al subir el clip a lo largo de los pivotes guía 60 se abrirá.

La longitud de los pivotes 60 rige el tiempo necesario para abrir y cerrar los clips 13. Por ejemplo, si el clip tiene una altura de 50 mm y los pivotes tienen una longitud de 100 mm, la distancia máxima de deslizamiento será 50 mm. Con una velocidad máxima de 2,4 m/s, el tiempo de apertura/cierre será de 0,02 segundos, muy poco tiempo incluso al utilizar cilindros neumáticos. Un cilindro típico con un diámetro de 50 mm y una carrera de 50mm tarda 0,3 segundos en realizar su recorrido completo. La masa que se tiene que acelerar es más bien poca y la distancia recorrida puede ser poca, pero la fuerza de apertura puede ser elevada.

Al aumentar la longitud del pivote se incrementa el intervalo de tiempo disponible para la secuencia de apertura/cierre, pero la longitud de los pivotes queda limitada. Si son demasiado largos, se perderá la rigidez y por ello la precisión. El diámetro de los pivotes es del orden de magnitud de 10 mm. y se considera que una longitud de 1000 mm no es factible. Una opción para superar el problema es utilizar ranuras en lugar de orificios en el clip, tal y como se muestra en la Figura 13. En este caso los pivotes 60 pueden ser apoyados y ya no se limita la longitud. Si los pivotes tienen una longitud de 750 mm, el tiempo de apertura/cierre será aproximadamente 0,3 segundos. Tal y como se muestra en la Figura 12, los pivotes guía estáticos 60 serán estáticos pero curvos, de modo que el clip se cierre o se abra automáticamente si se obliga el clip a desplazarse a lo largo de dichos pivotes. Si la fricción entre el cable y el clip es suficientemente alta, el cable podrá desplazar los clips a lo largo de los pivotes estáticos curvos. Si la fricción entre los cables 4,5 y el clip 13 no fuera suficientemente elevada o al quedarse inmóviles los cables, el clip 13 tendría que ser desplazado activamente a lo largo de los pivotes. Este concepto elimina la influencia exigente de la velocidad de los cables en el diseño.

Al utilizar el mecanismo de apertura y cierre del modo descrito en relación con las Figuras 12 y 13, se puede situar el almacén por encima de los pivotes 60. Si el clip 13 se tiene que quitar de los cables, puede ocupar cualquier posición en los pivotes 60. Tiene que haber un dispositivo para desplazarlo de nuevo desde esta posición a una zona de almacenamiento. Si el clip se tiene que aplicar a los cables, tiene que ser por la parte superior de los pivotes 60 para poder utilizar la distancia completa de deslizamiento. Esto significa que si la zona de almacenamiento de los clips 13 queda por arriba de los pivotes, dicho movimiento es mucho menor y de este modo se puede conseguir un sistema más económico y más rápido.

En relación con los pivotes estáticos 60 de acuerdo con la Figura 12, existe otra ventaja importante en la ubicación del almacén por encima del surtidor. El clip 13 será cerrado si se suelta en la parte inferior de los pivotes 60 y abierto y libre de tensión si se suelta en la parte superior, dispuesto para ser transferido al almacén.

En el presente texto se refiere a la posibilidad de atar al menos un primer y un segundo cable, por ejemplo un cable de carga 4 y un cable umbilical 5. Además, en el texto se describen los clips 13 como medio de atar, por ejemplo en relación con las Figuras 7, 8, 9 y 13. Sin embargo, como alternativa existen otras varias posibilidades para atar al menos un primer y un segundo cable, por ejemplo al desplegar una carga desde un buque hacia el fondo del mar. La primera solución alternativa se muestra en la Figura 14. En esta figura el medio de atar, por ejemplo clips 70, se aplicará a un conjunto de cables 71. En la solución según la Figura 14 el medio de conexión 70 se interconecta por hilos 72. El medio interconectado 70 se transferirá desde un almacén (no mostrado) hacia el conjunto de cables 71.

Otra posibilidad más para atar dos o más cables se ilustra en la Figura 15. En este caso el medio de conexión consta de una funda continua 80 con un mecanismo de cierre unido a la misma. La funda se pasa alrededor del conjunto de cables 82 y a continuación se cierra. El mecanismo se indica con el número 81 y puede ser una cremallera, Velcro, broche y corchetes, un broche de presión o una solución de gancho y alambre.

La ventaja de esta solución es que la banda puede ser enrollada y por tanto ser sustituida sin desconectar los cables. En esta solución Velcro parece ser la forma más factible de conectar la funda, a causa de la velocidad necesaria, la robustez y la poca presión necesaria durante el cierre y un número superior de ciclos. Velcro consta de dos cintas distintas, con broches y corchetes. Para cerrar el Velcro se tiene que presionar en ambos lados. El diseño de los broches y corchetes depende de las especificaciones, tales como el número de ciclos, fuerzas etc.. Existen tipos de Velcro que se pueden abrir o cerrar mil veces. Las resistencias de estos tipos son inferiores a los de los tipos previstos únicamente para un número reducido de ciclos. Sin embargo, la típica resistencia de un tipo de Velcro de ciclo superior es de 5 N/cm^{2}.

En la Figura 16 se ilustra otra alternativa para conectar un cable umbilical 5 y un cable de carga 4. En este caso, ambos cables 4,5 están conectados mediante una banda continua 90, que sujeta los cables 4, 5 en un sistema de broche a presión. El mecanismo de bloqueo constituye, por tanto, la flexibilidad de la banda 90. Por lo tanto, el mejor material para la banda 90 es un termoplástico. Ya que la banda 90 es continua, la fuerza de sujeción por unidad de longitud puede ser reducida en comparación con el concepto que utiliza abrazaderas discretas. Otra ventaja de este concepto es que los cables quedan protegidos sobre gran parte de su superficie.

En la configuración de acuerdo con la Figura 16 el envoltorio mediante la banda continua sólo se puede quitar de la parte de las roldanas más cerca del buque. Por tanto, el envoltorio no debe ser dañado por las roldanas. Se puede utilizar un diámetro superior de la roldana para reducir la presión superficial en la roldana, y por tanto en el envoltorio 90. El material del envoltorio 90 debe poder resistir esta presión sin desperfectos.

Otra posibilidad para desconectar el cable primero y segundo 4,5 se muestra en la Figura 17. De hecho, en la Figura 17 se muestra una rueda de trenzado 100 con 4 portadores 101, cada uno de los cuales se adapta para aplicar hilos de fibra alrededor de los cables. El proceso de trenzado de acuerdo con la Figura 17 se utiliza con frecuencia en otras industrias como la industria textil, en la que se emplea el trenzado para crear hilatura de fibras y en la industria de compuestos, para crear fibra de vidrio y carbono. De acuerdo con la invención un posible proceso de trenzado tiene que ser reversible.

En la presente invención se refiere a un aparato y un método para el despliegue de un objeto en el agua. Hay que tomar nota de que el aparato y el método de acuerdo con la presente invención también pueden ser utilizados durante operaciones de recuperación. Cuando los cables se enrollan, los elementos de atadura pueden ser quitados de los cables a fin de poder enrollar los cables por separado.

Hay que tomar nota del hecho de que es posible para un experto en la técnica derivar otras soluciones para conectar un primer y un segundo cable mientras se despliega una carga, por ejemplo, desde un buque hacia el fondo del mar. Se pretende describir dichas modificaciones en las reivindicaciones siguientes.

Claims (15)

1. Aparato de despliegue (2) para el despliegue de un objeto (3) en un fluido, por ejemplo, el mar, mediante al menos un primer (4) y un segundo (5) cable, por ejemplo un cable de carga y un cable umbilical de datos y energía, para ser conectados con el objeto, compuesto dicho aparato por un primer (7a) y un segundo (7b) cabestrante para enrollar y desenrollar respectivamente el primer (4) y el segundo cable (5) a fin de permitir el movimiento del objeto con respecto al aparato, estando conectado el cabestrante con un sistema de compensación de mar de fondo, a fin de controlar el movimiento de la carga con respecto al fondo del mar durante su despliegue, caracterizado por el hecho de que el primer (7a) y el segundo cabestrante (7b) se dotan de medios de control que colaboran a fin de sincronizar la velocidad de tanto el primer (4) como el segundo (5) cable y en el que el aparato se dota de un aparato de conformación del mazo de cables (14) para atar los cables, una vez desenrollados, a fin de proporcionar un único conjunto de cables entre el aparato (2) y el objeto (3) durante el despliegue, estando dotado el aparato de conformación del mazo de cables (14) de un medio de detección para medir la velocidad de los cables con respecto al aparato de conformación del mazo, estando conectado el medio de detección con el aparato de conformación del mazo de cables mediante un medio de procesamiento, por ejemplo un ordenador, para controlar el aparato de conformación del mazo de cables (14) en función de la velocidad de los cables (4, 5).

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el aparato de conformación del mazo de cables se adapta para encerrar el primer y segundo cable mediante unos elementos de atadura discretos.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los elementos de atadura discretos tienen forma de anillos o clips.

4. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de conformación del mazo de cables se adapta para su colocación en, y extracción de, los elementos de atadura de los cables.

5. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de conformación del mazo de cables se dota de un almacén para elementos de atadura, por ejemplo, clips.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el aparato de conformación del mazo de cables se dota de un conjunto surtidor, el cual se puede desplazar entre una posición de almacenamiento contigua al almacén para transferir uno o más clips al conjunto surtidor y una posición de cable, adyacente al recorrido de los cables a través o a lo largo del aparato, para la aplicación de los clips alrededor de al menos el primer y segundo cable.

7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el conjunto surtidor se dota de un medio para abrir y cerrar un clip.

8. Aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el medio para abrir y cerrar un clip consta de pivotes, los cuales colaboran con respectivos orificios en los clips.

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en el que los pivotes para abrir y cerrar un clip se colocan en una primera y una segunda palanca, estando conectadas las palancas con un solo elemento actuador.

10. Aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el elemento actuador es un cilindro neumático.

11. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato se dota de una guía de cable, para guiar los cables a lo largo de la posición de cable.

12. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el medio de atadura se adapta para encerrar el primer y segundo cable mediante un envoltorio continuo.

13. Aparato de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el medio de atadura se adapta para encerrar el primer y segundo cable mediante una funda de envoltorio.

14. Aparato de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el medio de atadura se adapta para su conexión por tanto el primer como el segundo cable mediante un broche a presión continuo.

15. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato consta de un medio de detección para medir el movimiento del primer cabestrante, estando conectado el medio de detección con el medio de control del segundo cabestrante por un medio de procesamiento, a fin de controlar la velocidad del segundo cabestrante en función de la velocidad del primer cabestrante.