ES2841426T3

ES2841426T3 - Dispositivo de interfaz de cimentación

Info

Publication number: ES2841426T3
Application number: ES17730426T
Authority: ES
Inventors: Henrik Bang-Andreasen
Original assignee: Balmoral Comtec Ltd
Current assignee: Balmoral Comtec Ltd
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2021-07-08
Anticipated expiration: 2037-06-06
Also published as: US11031756B2; EP3400638B1; JP2019525695A; EP3400638A1; JP6946356B2; WO2017211815A1; KR102368586B1; US20190280468A1; PL3400638T3; KR20190017917A; DK3400638T3; PT3400638T; BR112018075113A2

Abstract

Un dispositivo de interfaz de cimentación (10), que comprende a. un miembro de arrastre (12) alargado, esencialmente cilíndrico, dispuesto para ser conectado en su extremo trasero a un conducto (14) en el que está dispuesto un cable (16), b. un miembro de conexión de eslabón débil (20) unido a un extremo delantero del miembro de arrastre (12), teniendo dicho miembro de conexión de eslabón débil una primera parte (72) conectada de manera liberable al miembro de arrastre (12) y un segunda parte (66) conectada al cable (16), estando dicho miembro de conexión de eslabón débil además dispuesto para ser conectado a una línea de tracción (22) para tirar en una dirección hacia delante, estando el miembro de conexión de eslabón débil (20) dispuesto para desacoplarse del miembro de arrastre (12) en respuesta a una fuerza de tracción predeterminada, mientras que el cable (16) permanece conectado a la segunda parte (66), c. un manguito deslizable (34) dispuesto alrededor de una parte del extremo trasero del miembro de arrastre (12), teniendo dicho manguito deslizable (34) una parte de tope (36) dispuesta para apoyarse contra una abertura en una pared (35) de una estructura, por lo que, en el caso de que se tire del miembro de arrastre (12) mediante una línea de tracción (22) a través de dicha abertura, la parte de tope (36) apoyará contra la pared (35) haciendo que el manguito deslizable (34) deslice desde una posición delantera inicial hasta una posición trasera posterior, d. uno o más dientes (40) extensibles y retráctiles lateralmente, dispuestos en el extremo delantero del manguito deslizable (34) y conectados al manguito deslizable por una articulación mediante la cual el movimiento longitudinal del manguito desde la posición delantera o la posición trasera se traduce en un movimiento de rotación de los dientes alrededor de un eje (42), donde dicho movimiento de rotación extiende o retrae los dientes en una dirección lateral con respecto al miembro de arrastre, e. dicho miembro de arrastre está dispuesto para ser metido por tracción en una abertura de una cimentación submarina en una dirección hacia delante, en el que la parte de tope (36) es mayor que la abertura y está dispuesta para apoyarse en una pared exterior de la cimentación, evitando así que el miembro de arrastre sea metido por tracción en la cimentación más allá de la parte de tope, y en el que los dientes (40), cuando están en una posición extendida, están dispuestos para apoyarse en una pared interior de la cimentación, evitando así la extracción del miembro de arrastre en una dirección hacia atrás más allá de los dientes, y en el que los dientes (40), cuando están en una posición retraída provocada por el movimiento longitudinal del manguito a la posición delantera, permiten la extracción de la abertura del miembro de arrastre en la dirección hacia atrás.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de interfaz de cimentación

Referencia a solicitudes relacionadas

Esta solicitud se presenta el mismo día que la solicitud por el mismo solicitante, titulada: "Weak Link Latch", con número de solicitud 62/347.636.

Campo de la invención

La invención se refiere a cables y elementos flexibles, en particular a métodos para proteger y tirar de cables, tales como cables marinos, y más particularmente a conexiones mecánicas entre cables y una estructura.

Antecedentes

Los cables, en particular los cables utilizados en la industria marítima, pueden ser extremadamente largos y pesados. A menudo, se debe tirar de los cables de un lugar a otro, lo que requiere grandes fuerzas de tracción, de hasta varias toneladas. A menudo, los cables deben protegerse del medio ambiente y de los impactos físicos y, en ciertas aplicaciones, los cables se disponen concéntricamente dentro de un conducto protector del que se tira junto con el cable, y se fijan a una estructura. Un ejemplo de una aplicación de este tipo son los cables tendidos entre turbinas eólicas marinas, estaciones de transformación y similares. Otro ejemplo de una aplicación de este tipo son los elementos flexibles tendidos entre plataformas de producción marinas.

Un método para tirar de un cable dispuesto dentro de un conducto protector es fijar el cable dentro del conducto de modo que no se mueva con respecto a dicho conducto. Luego, se puede unir una línea de tracción únicamente al conducto, y se seguirá toda la disposición.

En muchas aplicaciones, sin embargo, es necesario que el cable sea desplazable libremente en la dirección longitudinal, dentro del conducto. Por ejemplo, cuando se tira de un cable desde la cimentación de una turbina eólica a otra, se tira del conducto protector a la cimentación de la estructura, y entra en dicha cimentación, ya sea en una abertura en la base de la cimentación o a través de un dispositivo de entrada conocido en la técnica como tubo en J. Sin embargo, el cable interno se debe meter por tracción más hacia arriba en la cimentación hasta un punto de suspensión, a menudo situado en una cubierta sobre la superficie del agua.

En tal aplicación, es deseable que el conducto esté asegurado al punto de entrada de la cimentación, para asegurar que el conducto no se vuelve a sacar por tracción de la cimentación debido al peso de la disposición del cable, a corrientes o a otras fuerzas. Una solución de la técnica anterior a este problema se describe en el documento EP2329174. Como se muestra en el mismo, un miembro de arrastre bloqueable está dispuesto en el extremo del conducto. El miembro de arrastre comprende una sección de limitación de curvado flexible en su extremo delantero y un segmento de bloqueo en su extremo trasero. La sección de limitación de curvado flexible está hecha de un material polímero, mientras que el segmento de bloqueo tiene la forma de un cuerpo de acero cilíndrico rígido con una parte de tope en su base, que tiene un diámetro mayor que el agujero de entrada. El segmento de bloqueo comprende además una pluralidad de dedos cargados por resorte elásticamente, espaciados una distancia hacia delante de la parte de tope. Los dedos, que están cargados elásticamente en la posición extendida, se deforman por efecto elástico para acoplarse al interior de la abertura a fin de evitar que el conducto se vuelva a sacar por tracción de la estructura. Como se muestra además en el mismo, una única línea de arrastre se conecta tanto al conducto protector como al cable interno por una disposición de eslabón débil en forma de dos guías de cable independientes. Las guías de cable tienen diferentes resistencias a la rotura, teniendo la guía unida al conducto una resistencia a la rotura menor que la guía para el cable. En uso, la disposición se mete por tracción en una abertura de una cimentación hasta que la parte de tope contacta con la pared de la cimentación. La línea de tracción tira con fuerza creciente hasta que se rompe la guía de cable del conducto. Posteriormente, el cable se mete por tracción hacia arriba en la cimentación utilizando su guía más resistente.

El dispositivo de arrastre del documento EP2329174 tiene, sin embargo, una serie de desventajas. Debido a que la sección de limitación de curvado flexible y el segmento de bloqueo son componentes independientes hechos de diferentes materiales, deben estar conectados entre sí en una interfaz de unión. Tal interfaz de unión es un punto débil inherente, propenso a fallar debido a las fuerzas de flexión y movimiento experimentadas en un entorno submarino. Esto es crítico, ya que puede ser necesario que el dispositivo permanezca en su lugar durante muchos años. La interfaz de unión evita además que la sección de limitación de curvado logre una curvatura adecuada cuando la fuerza de tracción de la línea de tracción se origina en una dirección esencialmente vertical. La falta de una curvatura adecuada crea un vector de fuerza que necesita una fuerza de tracción mayor que la requerida de otro modo para romper el cable de eslabón débil y también tensiona la unión. Además, los dedos cargados elásticamente del segmento de bloqueo son una disposición complicada, que requiere varias filas de dedos separados en la dirección longitudinal del segmento de bloqueo.

Compendio de la invención

La presente invención tiene por objeto superar una o más de las desventajas de la técnica anterior, o proporcionar una solución alternativa de interfaz mecánica entre una disposición de cable y una estructura. Debe entenderse que, si bien la invención se describirá en el contexto de un cable marino dispuesto dentro de un conducto protector situado para ser introducido a través de una abertura o agujero de la cimentación de una turbina eólica, la invención también es útil para cualquier situación en la que se requiere que un miembro flexible esté colgado de (enclavado mecánicamente a) un aparato.

Según un aspecto, la presente invención proporciona un dispositivo de interfaz de cimentación que comprende un miembro de arrastre alargado para la conexión a un extremo delantero de un conducto flexible, cilíndrico y alargado, en el que está dispuesto un cable. El miembro de arrastre tiene un orificio central longitudinal. El miembro de arrastre según una realización es esencialmente cilíndrico en su extremo trasero, con un diámetro esencialmente igual al diámetro del conducto, estando dicho extremo trasero dispuesto para la conexión al extremo delantero del conducto por medios de conexión conocidos en la técnica. El miembro de arrastre se estrecha gradualmente hasta un diámetro más pequeño en su extremo delantero. El miembro de arrastre está formado como una pieza continua, preferiblemente hecha de un material resistente y flexible, tal como un polímero reforzado con fibra. Los ejemplos de tal material incluyen polímeros isométricos resistentes (alta resistencia al desgarro) sin refuerzo de fibra, polímeros con miembros de fibra cortos dispuestos aleatoriamente en el material polímero, fibras de «longitud continua» dispuestas dentro de polímeros, todo tipo de refuerzo (excepto fibras), tal como aceros o aleaciones, plásticos reforzados con fibra de vidrio (GRP) y ésteres de epoxi y de vinilo.

Al menos una parte frontal del miembro de arrastre es flexible, con un grado de flexibilidad que permite que el extremo frontal funcione como un limitador de curvado para proteger el cable de daños debido a una flexión excesiva.

Un enganche de eslabón débil está unido al extremo delantero del miembro de arrastre, aunque son posibles otras disposiciones de eslabón débil. Tal disposición de eslabón débil tiene una primera parte conectada al miembro de arrastre (que está conectada a su vez al conducto) y una segunda parte conectada al cable. La primera parte está dispuesta para desacoplarse del miembro de arrastre cuando se cumplen ciertas condiciones predeterminadas, tales como, por ejemplo, una fuerza de tracción predeterminada. El desacoplamiento también podría activarse de forma remota. El propósito de la disposición de eslabón débil es permitir que una única línea de tracción tire del conducto (a través del miembro de arrastre) y del cable dispuesto internamente, con una única tracción en la línea. Como se describe a continuación, cuando el miembro de arrastre se apoya contra una estructura, el eslabón débil se desacopla de dicho miembro de arrastre cuando se alcanza una fuerza de tracción predeterminada. Debido a que la disposición de eslabón débil permanece conectada al cable, la línea de arrastre puede seguir metiendo más por tracción el cable en la estructura.

En el extremo trasero del miembro de arrastre, un manguito deslizable está dispuesto alrededor de la circunferencia del miembro de arrastre. El manguito deslizable está dispuesto para deslizar en la dirección longitudinal del miembro de arrastre. El manguito deslizable tiene una parte de tope en su base, siendo la parte de tope de mayor diámetro que la abertura de la cimentación en la que se ha de meter por tracción el dispositivo de arrastre. El manguito deslizable está conectado a miembros de dientes extensibles en su extremo delantero mediante una articulación, por lo que el movimiento longitudinal del manguito se transfiere a una extensión lateral de los miembros de dientes. Los dientes están en una posición retraída cuando el manguito está en una posición delantera inicial y son desplazados a una posición extendida cuando el manguito desliza a una posición trasera. Según una realización, los miembros de dientes están conectados a rotación a un pasador de eje, haciendo el movimiento longitudinal del manguito que los dientes giren a la posición extendida. Según otra realización, el movimiento longitudinal del manguito fuerza a los dientes a deslizar sobre una sección de rampa a la posición extendida. Los dientes, cuando están en la posición extendida, evitan que el miembro de arrastre se vuelva a sacar por tracción de la abertura.

En uso, el dispositivo de arrastre se mete por tracción en la abertura de una estructura hasta que la parte de tope del manguito deslizable contacta con la pared exterior de la estructura. La línea de arrastre sigue ejerciendo una fuerza de tracción, lo que hace que el manguito deslizable se mueva desde su posición delantera inicial hasta una posición trasera, por lo que la articulación con los dientes hace que dichos dientes se extiendan hasta acoplarse con la pared interior alrededor de la abertura. La línea de arrastre sigue tirando hasta que la disposición de eslabón débil se desacopla del miembro de arrastre y, a continuación, se tira del cable hacia arriba hasta un punto de suspensión.

Según un aspecto, el manguito desplazable comprende además un mecanismo de bloqueo que evita que el manguito deslice hacia delante hasta la posición inicial, una vez que se extienden los dientes. Esto permite que el dispositivo de interfaz de la invención permanezca bloqueado en su acoplamiento con la estructura. Según un aspecto, el mecanismo de bloqueo es un enganche con salto elástico que comprende un pasador de bloqueo con una pieza de cabeza. La pieza de cabeza tiene un diámetro mayor que un agujero correspondiente en un collarín en el extremo trasero del miembro de arrastre. Cuando el manguito desliza a la posición trasera, se fuerza a la cabeza del pasador de bloqueo a acoplamiento de bloqueo con el agujero en el collarín. Una realización de esta disposición utiliza un material deformable para la pieza de cabeza. Según otro aspecto, el mecanismo de bloqueo comprende una disposición de válvula hidráulica unidireccional. Según otro aspecto más, el mecanismo de bloqueo comprende tener una interfaz de alto rozamiento que requiere un cierto umbral para forzar al manguito deslizable a retroceder a su posición delantera inicial.

El manguito deslizable del dispositivo de interfaz, según un aspecto, comprende además un mecanismo de liberación que fuerza al manguito hacia delante a su posición inicial, haciendo así que los dientes se retraigan. Esto permite extraer de la abertura el miembro de arrastre. Según un aspecto, el mecanismo de liberación comprende una abertura roscada en un collarín contra la que descansa la parte de tope del manguito cuando está en la posición trasera bloqueada. Un perno roscado o una llave se inserta en la abertura roscada y se hace girar. El perno sobresale del collarín y presiona la parte de tope hacia delante hasta que el mecanismo de bloqueo se desacopla y, accionando el mecanismo de liberación, empuja el manguito de regreso a su posición inicial. En el caso de un enganche con salto elástico, el movimiento hacia delante hace que la cabeza se deforme a una presión hacia delante predeterminada. Alternativamente, la cabeza puede estar dispuesta para romperse. Según otro aspecto, el mecanismo de liberación comprende una válvula hidráulica. Se introduce fluido hidráulico, agua o aire presurizado en una válvula, lo que fuerza a un pistón unido al manguito desplazable a moverse hacia delante hasta que se desacopla el mecanismo de bloqueo. También se puede emplear un depósito sin el uso de un pistón.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá con detalle haciendo referencia a las siguientes figuras, en las que;

la figura 1 es una vista en perspectiva de una realización del dispositivo de interfaz de la invención, con un manguito deslizable en un estado delantero inicial desacoplado.

La figura 2 es la vista de la figura 1, con el manguito deslizable en un estado trasero acoplado.

La figura 3 es una vista en despiece ordenado de una parte del dispositivo de la invención.

La figura 4 es una vista en sección transversal lateral de la invención insertada en una abertura submarina en el lateral de una estructura.

La figura 5 es una vista en sección transversal detallada del manguito deslizable en la posición delantera.

La figura 6 es una vista en sección transversal detallada del manguito deslizable en la posición trasera.

Las figuras 7 a-d son vistas detalladas que muestran el funcionamiento sucesivo de un mecanismo de articulación que transfiere el movimiento longitudinal del manguito a una extensión lateral, mediante rotación, de los miembros de dientes.

La figura 8 muestra una realización alternativa de un mecanismo de articulación, mediante el cual se fuerza a los dientes a subir una rampa hasta una posición extendida.

La figura 9 es una vista detallada de un mecanismo de bloqueo del manguito en un estado desbloqueado.

La figura 10 es una vista detallada de un mecanismo de bloqueo del manguito en un estado bloqueado.

La figura 11 es una vista en sección transversal detallada que ilustra una realización de un mecanismo de liberación. La figura 12 es una vista en sección transversal detallada que ilustra una realización alternativa de un mecanismo de liberación.

La figura 13 es una vista en sección transversal de la invención, donde la línea de tracción ha desacoplado el enganche de eslabón débil.

La figura 14 es una vista en sección transversal detallada del enganche de eslabón débil.

La figura 15 es una vista detallada de una primera realización de un enganche de eslabón débil, con un brazo desplazable.

La figura 16 es una vista detallada de una realización alternativa de un enganche de eslabón débil, con dos brazos desplazables.

La figura 17 es una vista en sección transversal del dispositivo de interfaz de la invención, que entra en un tubo en J con boca abocinada.

Las figuras 18 y 19 son vistas en sección transversal lateral de un mecanismo alternativo de bloqueo y liberación. Descripción detallada

La invención se describirá en el contexto de una disposición de cable, en la que un cable marino está dispuesto concéntricamente dentro de un conducto flexible protector. Tal conducto está hecho típicamente de un material polímero duro y flexible, diseñado para resistir impactos, abrasión y otras fuerzas durante una operación de arrastre marina, y durante la vida útil del cable. El dispositivo de interfaz de la invención está conectado a un extremo delantero del conducto por medios conocidos en la técnica, tales como un acoplamiento de pestaña. En virtud del acoplamiento, una línea de tracción que tira del dispositivo de interfaz de la invención tirará igualmente del conducto y del cable interno. Un experto en la técnica reconocerá otras circunstancias de uso, tales como asegurar y tirar de cables dispuestos en conductos entre instalaciones en tierra, dentro de edificios y embarcaciones y similares.

Como se muestra en las figuras, el dispositivo de interfaz 10 de la invención comprende un miembro de arrastre 12 alargado. El dispositivo de interfaz 10 está dispuesto para ser conectado a un conducto 14, que tiene un cable 16 dispuesto internamente, por un acoplamiento 18, como se muestra en la figura 4. En un extremo delantero del miembro de arrastre hay un dispositivo de enganche de eslabón débil 20. El dispositivo de enganche de eslabón débil está conectado en su extremo delantero a una línea de tracción 22 y conectado al cable dispuesto internamente por una línea de conexión 24, mostrada en la figura 4. La línea de conexión puede incluir opcionalmente un miembro de amortiguación de choques 26. La línea de conexión se asegura típicamente al cable mediante el manguito de constricción 28, aunque son posibles otros medios de conexión. Como se muestra en la figura 3, el miembro de arrastre 12 tiene una sección trasera 30, esencialmente cilíndrica, y una sección delantera 32 estrechada gradualmente. El miembro de arrastre, según un aspecto de la invención, se fabrica como una única pieza, preferiblemente de un material polímero de alta resistencia. Al menos la sección delantera del miembro de arrastre tiene la flexibilidad requerida para funcionar como limitador de curvado, siendo los parámetros de dicha flexibilidad conocidos por un experto en la técnica de los limitadores de curvado. La sección cilíndrica trasera tiene preferiblemente un menor grado de flexibilidad que la sección delantera, permitiendo a la misma conservar su forma esencialmente cilíndrica cuando se ejercen fuerzas de tracción sobre la sección delantera.

Como se muestra en la figura 3, la sección trasera 30 cilíndrica tiene un área de diámetro reducido, alrededor de la que está dispuesto un manguito deslizable 34. Mientras que la figura 3 muestra el manguito 34 como dos medias secciones, el manguito puede ser alternativamente un manguito completo. En tal caso, el miembro de acoplamiento 18 puede disponerse para ser extraíble a fin de permitir el montaje del manguito deslizable alrededor del miembro de arrastre.

El manguito deslizable 34 tiene una parte de tope 36 en su base. La parte de tope tiene un diámetro mayor que la abertura a través de la que se ha de insertar el dispositivo de interfaz, por ejemplo una abertura en la cimentación de una estructura tal como una turbina eólica, la boca de un tubo en J o similar.

Como se muestra en las figuras 1 y 2, así como en la 5 y 6, el manguito 34 se puede deslizar desde una posición delantera inicial, como se ve en las figuras 1 y 5, hasta una posición trasera posterior, como se muestra en las figuras 2 y 6. En la posición trasera, el manguito 34 se apoya contra un collarín 38 en el extremo trasero del miembro de arrastre 12. Alternativamente, el collarín 38 puede ser parte del acoplamiento 18. Como se muestra en la figura 5, la parte de tope 36 tiene un labio 39 que sobresale hacia atrás, de longitud suficiente para cubrir el espacio entre la parte de tope 36 y el collarín 38 cuando el manguito 34 está en la posición delantera. El labio 39 evita que la suciedad y los desechos entren en el espacio e interfieran con el movimiento de deslizamiento del manguito. En uso, la línea de tracción 22 meterá por tracción el miembro de interfaz en la abertura de la estructura hasta que la parte de tope 36 contacte con la pared exterior de dicha estructura. Una tracción adicional fuerza al manguito deslizable 34 a deslizar desde su posición delantera inicial, como se muestra en la figura 4, hasta su posición trasera posterior, haciendo tope con el collarín 38, como se muestra en la figura 13.

El movimiento longitudinal del manguito 34 desde la posición delantera hasta la posición trasera provoca la extensión lateral de uno o más dientes 40 dispuestos en el extremo delantero del manguito 34. El movimiento longitudinal del manguito se transfiere a la extensión lateral de los dientes mediante una articulación. En la figura 7 se muestra una primera realización de la disposición de articulación y en la figura 8 se muestra una realización alternativa. En la primera realización, los dientes 40 están conectados a rotación al manguito 34 alrededor de un pasador de eje 42. Los dientes 40 están dispuestos de manera que una esquina inferior contacta con una placa 44 cuando el manguito 34 está en la posición delantera, como se muestra en la figura 7a. Como se ilustra en las figuras 7 b-d, cuando se fuerza al manguito 34 hacia la posición trasera, la esquina inferior de los dientes contacta con la placa y son forzados a girar hasta la posición extendida lateralmente, como se ve en la figura 6. La superficie de contacto entre la parte inferior de los dientes y la placa 44 evita que los dientes 40 giren hacia atrás, en tanto que la parte inferior de los dientes descanse sobre la placa 44.

En la realización de la figura 8, los dientes 40 están dispuestos en una orientación inicial tumbada, cuando el manguito 34 está en la posición delantera. A medida que el manguito es desplazado hacia atrás, se fuerza a los dientes 40 hacia arriba sobre una sección de rampa 46. Según un aspecto, los dientes en esta realización pueden estar protegidos dentro de una cavidad 48 cuando el manguito 34 está en la posición delantera.

Los dientes 40 pueden estar hechos de cualquier material apropiado y robusto, dependiendo de la naturaleza de la aplicación y las fuerzas a las que enfrentarse. En los entornos más desafiantes, por ejemplo en el caso de cables marinos, los dientes pueden ser de acero. En aplicaciones menos desafiantes, los dientes pueden ser de un material polímero robusto. Debe entenderse que las dimensiones relativas de los dientes mostrados en los dibujos son solamente con fines ilustrativos, y las longitudes y espesores de los componentes pueden variar dependiendo de las circunstancias de uso para el dispositivo.

Una vez que el dispositivo de interfaz se ha metido por tracción en una abertura de manera que el manguito se fuerza a la posición trasera, con los dientes acoplándose al interior de la pared de la estructura, es deseable bloquear el manguito en su lugar para que los dientes permanezcan extendidos. Esto evita que el dispositivo se vuelva a sacar de la abertura por tracción del peso del cable, las corrientes y otras fuerzas. Las figuras, y en particular las figuras 9 y 10, ilustran una realización de un mecanismo de bloqueo. Según la realización ilustrada, un pasador 50 orientado hacia atrás está dispuesto sobresaliendo del extremo posterior de la parte de tope 36 en la dirección del collarín 38. Como se ve en la figura 9, el pasador 50 está protegido por el labio 39, que cubre el espacio entre la parte de tope 36 y el collarín 38. El pasador 50 tiene una cabeza cónica 52. El diámetro de la cabeza 52 es ligeramente mayor que una abertura 54 de una cámara 56 en el collarín 38. La cabeza 52 está hecha de un material deformable, de modo que se fuerza a la cabeza a un ajuste con salto elástico en la abertura 54 cuando el manguito 34 desliza a su posición trasera con suficiente fuerza de tracción.

Las figuras 11 y 12 ilustran realizaciones alternativas de un mecanismo de liberación que se utiliza para desbloquear el manguito en caso de que el dispositivo de la invención haya de extraerse de la abertura. En la realización de la figura 11, un perno roscado o llave 58 se puede insertar en un paso roscado 60 correspondiente en el collarín 38. Al hacer girar la llave, por ejemplo con una ROV, se extenderá el perno más allá del collarín y al contacto con el extremo posterior de la parte de tope 36. La rotación continua forzará la cabeza 52 a deformarse y se sacará presionando de la abertura 54. La cabeza 54 puede estar dispuesta alternativamente para romperse a una fuerza predeterminada. En la alternativa ilustrada en la figura 12, una manguera de presión está conectada a una válvula 64. Se introduce un fluido presurizado en el espacio entre el collarín 38 y la parte de tope 36, para forzar el manguito 34 hacia delante y desacoplar el mecanismo de bloqueo. En esta realización, es ventajoso un sellado estanco entre el labio 39 y el collarín 38.

En las figuras 18 y 19 se ilustra una realización alternativa de un mecanismo de bloqueo y liberación. Esta realización se ilustra en relación con la versión de extensión de dientes mostrada en la figura 7, pero también puede emplearse con la versión mostrada en la figura 8. En esta realización, la parte de tope 36 comprende un balancín 53 con una entalla que encaja en una cresta 55, preferiblemente en el collarín 38 o en una parte del mismo. El balancín se carga elásticamente hasta acoplamiento de bloqueo hacia abajo con la cresta mediante un émbolo 57. A medida que el manguito se mueve a la posición trasera, el balancín se situará con salto elástico en acoplamiento de bloqueo con la cresta. La presión hacia abajo sobre el émbolo 57 hará así que el balancín 55 gire a una posición desacoplada de la cresta, permitiendo que el dispositivo de interfaz se extraiga de la abertura.

Una realización alternativa de un mecanismo de bloqueo emplea válvulas hidráulicas unidireccionales o reversibles, en las que un pistón y una cabeza de pistón, unidos a la sección de tope, están dispuestos en una cámara de pistón en el collarín 38.

El dispositivo de interfaz de la invención comprende además una disposición de eslabón débil que permite que una única línea de tracción tire al mismo tiempo tanto del conducto (mediante el miembro de arrastre 12 ) como del cable dispuesto internamente. Una disposición de eslabón débil tiene una primera parte conectada de forma liberable al miembro de arrastre y una segunda parte conectada de forma más segura al cable. Cuando se cumplen ciertas condiciones predeterminadas, tales como, por ejemplo, una fuerza de tracción predeterminada, la primera parte se desacoplará del miembro de arrastre. Dado que la segunda parte permanece conectada al cable, la tracción en la línea puede seguir tirando del cable una vez que la parte de tope del manguito contacta con la pared exterior de la estructura, deteniendo así el movimiento hacia delante del miembro de arrastre. Las figuras 14 a 16 ilustran una realización preferida de un enganche de eslabón débil 20.

El enganche de eslabón débil 20 comprende un miembro central 66 alargado. El miembro central tiene un primer punto de conexión 68 en un extremo delantero de dicho miembro central, por ejemplo un agujero o anillo de conexión. El miembro central tiene un segundo punto de conexión 70 en un extremo trasero de dicho miembro central.

Dos o más brazos de bloqueo 72 sobresalen lateralmente del miembro central, de los que al menos uno es giratorio. Las figuras 14 y 15 ilustran una primera realización en la que solamente uno de dichos brazos es giratorio. Según una primera realización, un brazo rígido 74 se extiende lateralmente en un lado del miembro central, mientras que un brazo giratorio 72 sobresale del lado opuesto del miembro central. El brazo 72 puede girar alrededor de un miembro de eje 76. El brazo rígido 74 es, según un aspecto, una extensión del material del miembro central, pero puede ser alternativamente un componente independiente fijado rígidamente al miembro central.

Un pasador de seguridad 78 pasa a través de una abertura en el brazo giratorio 72 hasta el miembro central 66. El pasador de seguridad tiene una fuerza de rotura predeterminada.

Los extremos de los brazos de bloqueo, cuando están en una primera posición extendida y bloqueada, se acoplan a las entallas 80 en la superficie interior del extremo delantero del miembro de arrastre 12. Los brazos se mantienen en la posición bloqueada mediante el pasador de seguridad 78. Cuando se ejerce una fuerza de tracción en una dirección de tracción 82 prevista, mediante una línea de tracción 22, el brazo giratorio 72 tenderá a girar hacia el extremo trasero del miembro central, aplicando así fuerzas de cizalladura contra el pasador de seguridad. Cuando se excede la fuerza de rotura del pasador de seguridad, dicho pasador de seguridad se romperá, permitiendo que el brazo 72 gire alrededor del eje 76 hasta una posición colapsada y desacoplada, como se muestra en la figura 15. El miembro central queda así libre para ser sacado traccionando del miembro de arrastre 12.

Según una segunda realización ilustrada en la figura 16, se emplean dos brazos giratorios 72.

Una envoltura cónica 84 está montada alrededor del miembro central de manera que el dispositivo de eslabón débil puede funcionar como una pieza de punta para el miembro de arrastre 12. La envoltura ayuda a evitar enganchones e impide que entren materia extraña en el conducto.

La figura 17 ilustra el dispositivo de interfaz de la invención que se ha metido por tracción en un tubo en J 86 a través de una boca abocinada 88. La boca abocinada está equipada con una pestaña 90, contra la que se acoplan los dientes 40 cuando están extendidos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de interfaz de cimentación (10), que comprende

a. un miembro de arrastre (12 ) alargado, esencialmente cilíndrico, dispuesto para ser conectado en su extremo trasero a un conducto (14) en el que está dispuesto un cable (16),

b. un miembro de conexión de eslabón débil (20) unido a un extremo delantero del miembro de arrastre (12 ), teniendo dicho miembro de conexión de eslabón débil una primera parte (72) conectada de manera liberable al miembro de arrastre (12 ) y un segunda parte (66) conectada al cable (16), estando dicho miembro de conexión de eslabón débil además dispuesto para ser conectado a una línea de tracción (22) para tirar en una dirección hacia delante, estando el miembro de conexión de eslabón débil (20) dispuesto para desacoplarse del miembro de arrastre (12 ) en respuesta a una fuerza de tracción predeterminada, mientras que el cable (16) permanece conectado a la segunda parte (66),

c. un manguito deslizable (34) dispuesto alrededor de una parte del extremo trasero del miembro de arrastre (12), teniendo dicho manguito deslizable (34) una parte de tope (36) dispuesta para apoyarse contra una abertura en una pared (35) de una estructura, por lo que, en el caso de que se tire del miembro de arrastre (12) mediante una línea de tracción (22) a través de dicha abertura, la parte de tope (36) apoyará contra la pared (35) haciendo que el manguito deslizable (34) deslice desde una posición delantera inicial hasta una posición trasera posterior,

d. uno o más dientes (40) extensibles y retráctiles lateralmente, dispuestos en el extremo delantero del manguito deslizable (34) y conectados al manguito deslizable por una articulación mediante la cual el movimiento longitudinal del manguito desde la posición delantera o la posición trasera se traduce en un movimiento de rotación de los dientes alrededor de un eje (42), donde dicho movimiento de rotación extiende o retrae los dientes en una dirección lateral con respecto al miembro de arrastre,

e. dicho miembro de arrastre está dispuesto para ser metido por tracción en una abertura de una cimentación submarina en una dirección hacia delante, en el que la parte de tope (36) es mayor que la abertura y está dispuesta para apoyarse en una pared exterior de la cimentación, evitando así que el miembro de arrastre sea metido por tracción en la cimentación más allá de la parte de tope, y en el que los dientes (40), cuando están en una posición extendida, están dispuestos para apoyarse en una pared interior de la cimentación, evitando así la extracción del miembro de arrastre en una dirección hacia atrás más allá de los dientes, y en el que los dientes (40), cuando están en una posición retraída provocada por el movimiento longitudinal del manguito a la posición delantera, permiten la extracción de la abertura del miembro de arrastre en la dirección hacia atrás.

2. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según la reivindicación 1, en el que el miembro de arrastre (12) está hecho de una pieza continua de un material flexible y está dispuesto para funcionar como limitador de curvado.

3. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de conexión de eslabón débil es un enganche de eslabón débil que comprende un miembro de conexión (66) alargado que tiene una parte de conexión delantera (68) para la conexión a la línea de tracción (22), una parte de conexión trasera (70) para la conexión a una línea de conexión (24), unida al cable (16), y uno o más brazos (72/74) dispuestos para acoplarse al extremo delantero del miembro de arrastre (12 ), de cuyos brazos al menos uno es desplazable desde una posición bloqueada, acoplada con el miembro de arrastre, hasta una posición desbloqueada, desacoplada del miembro de arrastre.

4. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según la reivindicación 3, en el que el brazo o brazos desplazables (72) son giratorios alrededor del miembro de conexión (66) alargado, y están conectados al mismo, por un miembro de eje (76), y en el que además el brazo o brazos desplazables (72) se mantienen en la posición bloqueada mediante un pasador de seguridad (78) dispuesto para romperse en respuesta a una fuerza de tracción predeterminada.

5. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según la reivindicación 3, en el que el brazo o brazos desplazables (72), cuando están en la posición bloqueada, encajan en una ranura (80) en el extremo delantero del miembro de arrastre.

6. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los dientes (40) extensibles lateralmente están conectados a rotación al extremo delantero del manguito deslizable por un pasador de eje (42), y dispuestos de tal manera que, cuando el manguito deslizable (34) se mueve en la dirección hacia atrás, una parte de los dientes extensibles (40) apoyará en una placa de contacto (44) haciendo que los dientes (40) giren alrededor del pasador de eje (42) hasta la posición extendida.

7. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los dientes (40) extensibles lateralmente están conectados a rotación al extremo delantero del manguito deslizable por un pasador de eje (42), y dispuestos de tal manera que, cuando el manguito deslizable (34) se mueve en dirección hacia atrás, los dientes (40) subirán sobre una rampa (46) haciendo girar los dientes hasta la posición extendida.

8. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un collarín dispuesto sobre el miembro de arrastre, hacia atrás del manguito deslizable (34), y que comprende además un mecanismo de bloqueo para bloquear el manguito en la posición trasera.

9. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según la reivindicación 7, en el que el mecanismo de bloqueo comprende un pasador (50) conectado al manguito deslizable (34), teniendo dicho pasador una cabeza agrandada (52) hecha de un material deformable, dispuesta para ser insertada en acoplamiento de bloqueo con una cámara (56) en el collarín (38), teniendo dicha cámara una abertura ligeramente menor que la cabeza (52).

10. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según la reivindicación 8, en el que el collarín (38) comprende un paso roscado (60) adaptado para recibir una llave roscada (58), mediante el que la llave roscada (58) se puede hacer girar para presionar el manguito deslizable (34) hacia delante y desacoplar de la cámara (56) la cabeza (52).

11. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según la reivindicación 7, en el que el mecanismo de bloqueo comprende un balancín (53) dispuesto en el extremo trasero del manguito deslizable (34), teniendo el balancín una entalla dispuesta para acoplarse a una cresta (55) en el collarín (38).

12. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según la reivindicación 7, en el que el balancín (53) comprende además un émbolo de liberación para desacoplar de la cresta la entalla.

13. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el manguito deslizable (34) comprende además un labio extendiéndose hacia atrás (39) que se extiende sobre el collarín (38), dispuesto para evitar que entren residuos en el espacio entre el manguito deslizable y el collarín, cuando dicho manguito deslizable está en la posición delantera.

14. El dispositivo de interfaz de cimentación (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de arrastre está hecho de un material polímero reforzado con fibra.

15. Un método para extraer de una cimentación submarina un dispositivo de interfaz de cimentación, que comprende:

a. proporcionar un dispositivo de interfaz de cimentación (10) cilíndrico que comprende un miembro de arrastre (12) cilíndrico que tiene un manguito deslizable (34), que puede deslizar entre las posiciones delantera y trasera, y una pluralidad de dientes extensibles y retráctiles (40) dispuestos, en la posición extendida, para acoplarse a una pared interior (35) de una cimentación submarina alrededor de una abertura para evitar la extracción de la abertura del dispositivo de interfaz, teniendo dicho manguito deslizable una parte de tope (36) dispuesta para apoyarse contra una abertura en la pared, en la que, en caso de que se tire del miembro de arrastre (12 ) mediante una línea de tracción (22) a través de la abertura, la parte de tope (36) se apoya contra la pared haciendo que el manguito deslizable (34) deslice desde una posición delantera inicial hasta una posición trasera posterior,

b. dichos dientes están conectados al manguito deslizable (34) de modo que el movimiento longitudinal del manguito a la posición delantera se traduce en un movimiento de rotación y retracción de los dientes,

c. desplazar longitudinalmente el manguito de un dispositivo de interfaz instalado hasta la posición delantera para retraer los dientes, y

d. accionar un mecanismo de liberación para extraer el dispositivo.

16. El método para extraer un dispositivo de interfaz de cimentación según la reivindicación 15, en el que el dispositivo de interfaz comprende además un medio de bloqueo para bloquear el manguito deslizable en la posición trasera a fin de evitar una retracción involuntaria de los dientes, y el método comprende además la etapa de desacoplar los medios de bloqueo.