ES2972463T3

ES2972463T3 - Conjunto de cabezal extraíble

Info

Publication number: ES2972463T3
Application number: ES18735686T
Authority: ES
Inventors: Hinsbergh Gregory Van
Original assignee: C Ling Ltd
Current assignee: C Ling Ltd
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2024-06-12
Anticipated expiration: 2038-06-15
Also published as: US11404854B2; MX2019015374A; PL3642920T3; EP3642920A1; EP3642920B1; EP3642920C0; TW201906249A; WO2018234761A1; CA3067517A1; GB201709940D0; KR102617013B1; GB2561261A; JP7355653B2; JP2020524977A; TWI784011B; US20200412110A1; GB2561261B; KR20200030543A; BR112019027620A2

Abstract

Un conjunto de cabezal de tracción (8) para conectar de forma liberable un dispositivo de tracción (112) a una estructura flexible alargada (4, 6). El conjunto de cabezal de tracción (8) comprende un cuerpo (30) que define un eje de tracción X del conjunto de cabezal de tracción (8) y un miembro de retención (32) dispuesto alrededor del eje de tracción X. El miembro de retención (32)) está configurado para asegurar el conjunto de cabezal de tracción (8) a una estructura flexible alargada (4, 6) de modo que, en uso, una fuerza de tracción ejercida sobre el conjunto de cabezal de tracción (8) a lo largo del eje de tracción X es transferido a la estructura flexible alargada (4, 6). El miembro de retención (32) está configurado para liberar el conjunto de cabezal de tracción (8) de la estructura flexible alargada (4, 6) cuando la fuerza de tracción excede un umbral predeterminado de modo que el conjunto de cabezal de tracción (8) pueda ser separada de la estructura flexible alargada (4, 6). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de cabezal extraíble

Esta invención se refiere a un conjunto de cabezal extraíble, a un aparato, a un método para instalar una estructura flexible alargada y particularmente, pero no exclusivamente, se refiere a un conjunto de cabezal extraíble y a un método de instalación para un sistema de protección de cables.

Cables y otros productos flexibles, ya sea en tierra, en ambientes secos, de agua dulce o salobre o submarinos, se instalan en infraestructuras durante muchos años mediante el uso de equipos simples y confiables.

Debido a la masa de los cables de energía, que puede ser de 10 kg/m a más de 150 kg/m, el coeficiente de fricción y las geometrías de instalación, la tensión del cable del cabrestante necesaria para desplegarlos o instalarlos desde una embarcación, barcaza o remolque bien puede fluctúan de 1 kN a más de 150 kN (15 toneladas) en dependencia de la capacidad del sistema de cabrestante de la infraestructura y/o del motor de cable/cabrestante de retención de la embarcación.

La tensión en el cable del cabrestante puede aumentar instantáneamente (pico) debido a los altos niveles de rigidez axial dentro del cable. También puede ocurrir un aumento abrupto en la tensión si cualquiera de los sujetadores usados para asegurar un cable de cabrestante al cable (por ejemplo, casquillos, eslabones, medias, acoplamientos) hace contacto, se restringe (es decir, se engancha) o se bloquea geométricamente (incluidos los efectos de fricción) cualquier pilar externo o interno.

Cualquier pico de tensión importante puede provocar daños en el cable, relativamente caro. Si el sistema se instala bajo el mar, cualquier retraso en las operaciones para investigar las causas de los enganches y cualquier rectificación para reparar equipos o activos dañados puede generar actividades costosas y que requieren mucho tiempo.

En los últimos años, se reconoce que los cables son los más propensos a sufrir daños y, en consecuencia, a generar reivindicación de seguro de gran envergadura, durante la fase de instalación.

Para proteger los cables durante la fase de instalación, pero también durante toda su vida útil, se desarrollan Sistemas de Protección de Cables (CPS). Los Sistemas de Protección de Cables típicamente comprenden una funda protectora flexible que se extiende a lo largo del exterior del cable para protegerlo de daños durante la instalación y el uso posterior. Los Sistemas de Protección de Cables pueden tener varias funciones, incluida la prevención de que se comprometa el radio mínimo de curvatura de un cable, la prevención de que se aplique una tensión excesiva a un cable y/o la protección de un cable contra el desgaste una vez instalado. Sin embargo, mediante la inclusión de un sistema de este tipo temporal o permanentemente cerca o sobre el extremo del cable o en un elemento restrictivo ubicado a lo largo del cable, como un centralizador (cuando se instala dentro de un tubo en J), la instalación puede volverse problemática.

Históricamente, se usan dos cables de cabrestante (típicamente conocidos como líneas mensajeras) para instalar un cable y un sistema de protección de cables. Un cable del cabrestante se conecta al cable y el otro al sistema de protección de cables.

En este caso, el Sistema de Protección de Cables y el cable se juntan en una interfaz estructural, que tiene pestillos o características de enganche, para limitar el sistema de protección de cables a la estructura de soporte.

Una vez que se confirma que el Sistema de Protección de Cables se restringe mediante el uso del primer cable del cabrestante, se usa el segundo cable del cabrestante para tirar del cable hasta colgarlo dentro de la estructura de soporte.

Tanto el cable como el Sistema de Protección de Cables son propensos a rotar durante la instalación, ya que no se restringen en rotación y las tensiones de fabricación o los procesos de enrollado previo al cable, como enrollar el cable en un carrusel, pueden causar torque, lo que tiende a se iguala con los conjuntos conectados a medida que el cable se despliega en una longitud continua desde la embarcación y se tira hacia los cimientos bajo tensión. El cable del cabrestante también puede provocar un enrollado adicional debido a su configuración en espiral. Las cuerdas de baja rotación, con capas de contra-espiral, intentan mitigar este problema al desarrollar un torque mínimo bajo tensión.

Por lo tanto, los cables del cabrestante son propensos a enredarse entre sí, lo que provoca demoras costosas o incluso la retirada del sistema para intentar rectificar el problema nuevamente.

Además, esto puede provocar que el Sistema de Protección de Cables se instale en cualquier ángulo de orientación.

Aunque esto no afecta la capacidad de instalar el Sistema de Protección de Cables en la interfaz Estructural, sí significa que debido a la disposición desplazada, la fuerza de tracción requerida del Sistema de Protección de Cables es impredecible; ya que se relaciona, entre otros factores, con la orientación de la instalación y los ángulos de salida.

En disposiciones alternativas, puede usarse un solo cable de cabrestante que se conecta a través de un enlace débil al sistema de protección de cables y también está conectado al cable de manera que, una vez instalado el sistema de protección de cables, el enlace débil falla que permite que el cable subsecuentemente se coloque en su posición.

Otro problema asociado con los equipos de instalación conocidos es el enganche de los conectores entre los cables del cabrestante y los cabezales extraíbles en estructuras submarinas y en la propia estructura durante la instalación. La técnica anterior relevante se describe en los documentos WO 2017/093725 A1, WO 2017/211815 A1, WO 2017/211810 A1, US 4684 161 A, US 5122007 A, US 8596912 B2.

Es un objetivo de la presente invención mitigar al menos parcialmente los problemas mencionados anteriormente.

Un objetivo de ciertas modalidades de la invención es proporcionar un conjunto de cabezal extraíble mejorado y/o un aparato para instalar un cable y un sistema de protección de cable al mismo tiempo.

Un objetivo de ciertas modalidades de la invención es proporcionar un conjunto de cabezal extraíble mejorado que se libera automáticamente de una estructura flexible alargada a la que se une cuando la fuerza de tracción aplicada al cabezal de tracción excede un umbral predeterminado.

Un objetivo de ciertas modalidades de la invención es proporcionar un conjunto de cabezal extraíble que se libere de manera predecible de una estructura flexible alargada a la que se une cuando la fuerza de tracción aplicada al conjunto de cabezal extraíble excede un umbral predeterminado.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un conjunto de cabezal extraíble para conectar de manera liberable un dispositivo de tracción a una estructura flexible alargada, como se define en la reivindicación 1.

El umbral predeterminado puede ser no inferior a 15 kN, por ejemplo el umbral predeterminado puede ser no inferior a 60 kN, tal como no menos de 80 kN. El umbral predeterminado puede ser no superior a 150 kN, por ejemplo el umbral predeterminado puede no ser superior a 120 kN. El umbral predeterminado puede estar entre uno de los umbrales inferiores especificados y uno de los umbrales superiores específicos.

El miembro de retención puede comprender una única porción de retención o puede comprender una pluralidad de porciones de retención. Por ejemplo, el miembro de retención puede comprender una única porción de retención que se extiende circunferencialmente alrededor del eje de tracción. El miembro de retención puede comprender al menos dos, o al menos tres, o al menos cuatro, o al menos cinco, o al menos seis o más porciones de retención separadas entre sí. Las porciones de retención pueden estar dispuestas circunferencialmente alrededor del eje de tracción. En este contexto, el término "dispuesto circunferencialmente" significa dispuesto alrededor del eje de tracción de manera que, cuando se mira a lo largo del eje de tracción, la porción o las porciones de retención se disponen de manera generalmente circular.

En ciertas modalidades, las porciones de retención pueden desplazarse radialmente entre sí de manera que al menos una de las porciones de retención se espacie o se extienda más lejos del eje de tracción que otra. Las porciones de retención pueden desplazarse axialmente entre sí en la dirección del eje de tracción.

Las porciones de retención pueden separarse entre sí en una dirección circunferencial en una cantidad igual. Las porciones de retención pueden desplazarse axialmente entre sí en la dirección del eje de tracción y también dispuestas circunferencialmente alrededor del eje de tracción. Al menos uno o todos los elementos de retención pueden extenderse a lo largo de un plano ortogonal al eje de tracción. Los elementos de retención pueden ser elementos discretos individuales que son componentes separados o pueden formar parte de un único componente.

El miembro de retención puede tener una configuración de retención en la que al menos una porción del miembro de retención se dispone para acoplarse con una porción de la estructura flexible alargada de modo que la estructura flexible alargada se asegure para el movimiento con el conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción, y una configuración de liberación en la que el miembro de retención se desacople de la estructura flexible alargada de manera que el conjunto de cabezal extraíble se puede separar de la estructura flexible alargada a lo largo del eje de tracción, en donde el miembro de retención es accionable entre la configuración de retención y el configuración de lanzamiento.

El miembro de retención es elásticamente deformable entre la configuración de retención y la configuración de liberación.

El miembro de retención puede comprender un material elastomérico.

El miembro de retención puede disponerse de manera que una fuerza de tracción ejercida sobre el conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción se distribuya alrededor del eje de tracción. El miembro de retención puede disponerse de manera que la fuerza de tracción ejercida sobre el conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción se distribuya uniformemente por el miembro de retención alrededor del eje de tracción.

El miembro de retención puede ser anular.

El elemento de retención puede tener al menos dos porciones de retención que se dispongan en lados opuestos de un plano en el que se extiende el eje de tracción. Las dos porciones de retención pueden disponerse diametralmente opuestas entre sí con respecto al eje de tracción.

Las porciones de retención pueden configurarse para liberarse simultáneamente de la estructura flexible alargada. El elemento de retención puede comprender una pluralidad de elementos de retención dispuestos circunferencialmente alrededor del eje de tracción. Cada elemento de retención puede extenderse radialmente hacia afuera con respecto al eje de tracción. El miembro de retención puede tener un perfil exterior sustancialmente cónico.

El miembro de retención puede converger hacia el frente del conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción. El miembro de retención puede definir un orificio cilíndrico interno que se extiende a lo largo del eje de tracción, en donde el cuerpo se extiende a lo largo del orificio.

Al menos una porción del conjunto de cabezal extraíble que comprende el miembro de retención puede configurarse para su inserción en un extremo de la estructura flexible alargada.

La porción del conjunto de cabezal extraíble que comprende el miembro de retención puede configurarse para su inserción en el extremo de un conector para un sistema de protección de cables.

El conjunto de cabezal extraíble puede comprender además un medio, tal como un agarre de cable, para conectar una segunda estructura flexible alargada que se extiende dentro de la estructura flexible alargada al cuerpo de manera que, en uso, la segunda estructura flexible alargada permanezca conectada al conjunto de cabezal extraíble cuando el conjunto de cabezal extraíble se separa de la estructura flexible alargada. La segunda estructura flexible alargada puede comprender un cable de energía, tal como un cable de energía submarino.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un aparato que comprende el conjunto de cabezal extraíble del primer aspecto de la invención; y una estructura flexible alargada que comprende un elemento flexible alargado y un conector para conectar la estructura flexible alargada a una estructura de soporte, en donde opcionalmente el conector comprende un elemento de retención configurado para acoplarse de manera liberable al elemento de retención del conjunto de cabezal extraíble.

El conector puede comprender un elemento de retención configurado para acoplarse de manera liberable al elemento de retención del conjunto de cabezal extraíble.

El conector puede tener un orificio interno que se extiende a lo largo del eje longitudinal del conector. El elemento de retención puede comprender una cavidad proporcionada en una superficie del orificio.

La cavidad puede tener un perfil que corresponde a una porción exterior del miembro de retención de manera que, en uso, el miembro de retención se acopla con el rebajo para asegurar el conjunto de cabezal extraíble a la estructura flexible alargada.

El aparato puede comprender además una segunda estructura flexible alargada que se extiende dentro de la estructura flexible alargada, donde en la segunda estructura flexible alargada se asegura al cuerpo de manera que cuando el conjunto de cabezal extraíble se separa de la estructura flexible alargada, la segunda estructura flexible alargada permanece conectada al conjunto de cabezal extraíble.

El elemento flexible alargado puede ser un elemento tubular alargado.

De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un método para instalar una estructura flexible alargada que comprende las etapas:

asegurar el conjunto de cabezal extraíble del primer aspecto de la invención a un extremo de una estructura flexible alargada;

tirar del conjunto de cabezal extraíble junto con la estructura flexible alargada en acoplamiento con una estructura de soporte de manera que la estructura flexible alargada entre en contacto con un conector proporcionado en la estructura de soporte;

aumentar la fuerza de tracción aplicada al conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción de manera que el conjunto de cabezal extraíble se libere de la estructura flexible alargada; y

separar el ensamble de cabezal extraíble de la estructura flexible alargada que tira del ensamble de cabezal extraíble.

El conjunto de cabezal extraíble puede conectarse a un cable alojado dentro de la estructura flexible alargada de manera que la etapa de separar el conjunto de cabezal extraíble de la estructura flexible alargada extraiga al menos una porción del cable fuera de la estructura flexible alargada.

De acuerdo con un cuarto aspecto de la invención, se proporciona una estructura flexible alargada que comprende un elemento flexible alargado y un conector, en donde el conector comprende:

un cuerpo que define un eje longitudinal del conector; y

un miembro de retención dispuesto alrededor del eje de tracción, el miembro de retención se configura para asegurar el conector a un conjunto de cabezal extraíble de manera que, en uso, una fuerza de tracción ejercida sobre el conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje longitudinal se transfiere al estructura flexible alargada, en donde el miembro de retención se configura para liberar el conjunto de cabezal extraíble de la estructura flexible alargada cuando la fuerza de tracción excede un umbral predeterminado de manera que el conjunto de cabezal extraíble pueda separarse de la estructura flexible alargada.

En el contexto de la presente invención, un cabezal de tracción (que a veces también se denomina cabezal de tracción) es un dispositivo que se usa para acoplar temporalmente un dispositivo de tracción, tal como, entre otros, un sistema de cabrestante al extremo de una estructura flexible alargada, tal como, pero sin limitarse a, un accesorio de extremo para una tubería, tubo o cable, de modo que la estructura flexible alargada pueda tirarse (por ejemplo, arrastrada con cabrestante) a lo largo de una superficie, zanja, perforación o a lo largo del costado o dentro de una estructura, o incluso elevado, a una posición deseada, tal como, entre otros, en acoplamiento con un conector o sujetador provisto en una estructura de soporte.

Un cabezal de tracción incluye típicamente una porción del cuerpo que, en el caso de cabezales de tracción usados para instalar una estructura flexible alargada tubular, puede insertarse en el extremo del extremo de la estructura flexible alargada tubular y asegurarse mediante el uso de un sujetador al extremo de la estructura flexible alargada tubular.

Una característica común de los cabezales extraíbles es que se retiran de una estructura flexible alargada una vez que se completa la instalación de la estructura flexible alargada.

Ciertas modalidades de la invención proporcionan medios para conectar de manera liberable un dispositivo de tracción, tal como un mecanismo de cabrestante, a una estructura flexible alargada de manera que el dispositivo de tracción pueda usarse para tirar de la estructura flexible alargada a una posición deseada, y para liberar el dispositivo de tracción de la estructura flexible alargada una vez en la posición deseada.

Ciertas modalidades de la invención proporcionan medios para liberar automáticamente un conjunto de cabezal extraíble de una estructura flexible alargada tal como un Sistema de Protección de Cables, una tubería submarina flexible o un umbilical, una vez que la estructura flexible alargada se conecta a una estructura de soporte.

Ciertas modalidades de la invención proporcionan medios para liberar automáticamente un conjunto de cabezal extraíble de una estructura flexible alargada cuando una fuerza de tracción excede un valor umbral.

Ciertas modalidades de la invención proporcionan medios para liberar automáticamente un conjunto de cabezal extraíble de una estructura flexible alargada una vez que la estructura flexible alargada se conecta a una estructura de soporte, en donde la liberación del conjunto de cabezal extraíble con una fuerza de tracción predeterminada o dentro de un intervalo predeterminado de fuerzas de tracción es independiente de la orientación del conjunto de cabezal extraíble con respecto a la estructura flexible alargada y/o independiente de la orientación del cabezal de tracción y/o la estructura flexible alargada con respecto al soporte estructura. Una fuerza de tracción puede representarse como una tensión de tracción ejercida por un sistema de cabrestante.

Ciertas modalidades de la invención proporcionan un conjunto de cabezal extraíble que tiene un miembro de retención configurado para asegurar el conjunto de cabezal extraíble a una estructura flexible alargada que puede configurarse para liberar el cabezal de tracción de la estructura flexible alargada cuando se aplica una fuerza de tracción excede un umbral predeterminado.

Ciertas modalidades de la invención pueden usarse para la conexión de una estructura flexible alargada, tal como un Sistema de Protección de Cables, una tubería submarina flexible o un umbilical, a una estructura de soporte marina tal como, entre otras, un monopilote para una turbina eólica o una boca acampanada con tubo en J.

Ciertas modalidades de la invención proporcionan un conjunto de cabezal extraíble mejorado y/o un aparato para instalar un cable y un sistema de protección de cable al mismo tiempo.

Las modalidades de la presente invención se describirán ahora, a manera de ejemplo, con referencia a las figuras acompañantes, en las cuales:

La Figura 1 muestra algunos componentes de un aparato que comprende un conjunto de cabezal extraíble;

La Figura 2 es una vista inferior de una porción del aparato mostrado en la Figura 1;

La Figura 3 es una vista en sección a lo largo de la línea B-B de la Figura 2;

La Figura 4 es una vista en perspectiva de algunos de los componentes del aparato mostrado en la Figura 1; La Figura 5 es una vista en perspectiva de los componentes mostrados en la Figura 4 desde una perspectiva diferente;

La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de un proceso de instalación;

La Figura 7A muestra una etapa de un proceso de instalación;

La Figura 7B muestra una etapa adicional de un proceso de instalación;

La Figura 7C muestra una etapa adicional de un proceso de instalación;

La Figura 7D muestra una etapa adicional de un proceso de instalación;

La Figura 7E muestra una etapa adicional de un proceso de instalación;

La Figura 8 es una vista en sección que ilustra una etapa de transición del proceso de instalación mostrado en las Figuras 7A a 7E;

La Figura 9 es una vista en sección que ilustra una etapa de transición adicional del proceso de instalación mostrado en las Figuras 7A a 7E;

La Figura 10 muestra la conexión entre un conector y un manguito flexible alargado; y

La Figura 11 es una representación esquemática de otro aparato que comprende un conjunto de cabezal extraíble. Esta modalidad no cae dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y debe considerarse simplemente como un ejemplo adecuado para comprender la invención.

Las Figuras 1 a 3 muestran parte de un aparato 2 que comprende una primera estructura flexible alargada 4, una segunda estructura flexible alargada 6 y un conjunto de cabezal extraíble 8.

La primera estructura flexible alargada 4 comprende un elemento flexible alargado en forma de un manguito flexible tubular 10 (mostrado en parte en líneas discontinuas) y un conector 12 para conectar la primera estructura flexible alargada 4 a una estructura de soporte tal como un monopilote para una turbina eólica o dentro de la boca de campana de un tubo en J. El manguito flexible alargado 10 se asegura al conector 12 mediante una disposición de interbloqueo geométrico entre un extremo del manguito flexible alargado 10 y una ranura 12a proporcionada en un extremo del conector, como se ilustra en la Figura 10. Alternativamente, o además, el manguito 10 puede fijarse al conector 12 mediante unión, sujeción y/u otros medios adecuados. En la modalidad mostrada, el conector 12 es un tipo de conector al que comúnmente se hace referencia como accesorio de extremo. El manguito flexible alargado 10 y el conector 12 forman un Sistema de Protección de Cable (CPS) que típicamente se usa durante la instalación de cables de energía submarinos para proteger un cable dentro del manguito 10 contra daños durante el proceso de instalación y operación posterior.

El conector 12 comprende un cuerpo de conector cilíndrico hueco 14 que tiene una primera y una segunda mitad 14a, 14b (sólo se muestra la primera mitad 14a en la Figura 1) que, cuando se ensamblan, se mantienen juntas mediante correas 16a, 16b, 16c ubicadas en respectivas posiciones que se extienden circunferencialmente ranuras externas 18a, 18b, 18c en el cuerpo del conector 14.

Un orificio cilíndrico 19 se extiende a lo largo del eje longitudinal del cuerpo del conector 14. El orificio proporciona una superficie interna 20 del cuerpo del conector 14. La superficie interna 20 tiene una cavidad en forma de una primera ranura anular 22 que se extiende alrededor del eje longitudinal del cuerpo conector 14. La primera ranura anular 22 tiene una sección transversal en forma de V cuando se mira en dirección circunferencial. La ranura anular 22 tiene una superficie frontal 22a que se inclina desde el vértice de la ranura 22 en una dirección radialmente hacia adentro y hacia adelante con respecto al eje longitudinal del cuerpo del conector 14. La ranura anular 22 tiene una superficie trasera 22b que se inclina desde el vértice de la ranura 22 en una dirección radialmente hacia dentro y hacia atrás con respecto al eje longitudinal del cuerpo del conector 14. El cuerpo del conector 14 tiene una porción frontal cónica 23 que se estrecha en dirección hacia adelante a lo largo del eje longitudinal del cuerpo del conector 14. La porción frontal 23 tiene una superficie de tope cónica 23a que se configura para acoplarse con un conector montado en una estructura submarina, como se describe con referencia a las Figuras 8 y 9 más abajo.

La segunda estructura flexible alargada 6 comprende un cable 24 tal como un cable de energía submarino. Típicamente, los cables eléctricos submarinos se usan para transferir energía desde un generador de energía eléctrica marítimo, tal como una turbina eólica, a una estación base o para proporcionar interconexión entre turbinas eólicas que forman parte de una serie de turbinas eólicas. Un cable de energía submarino típicamente comprende varios conductores, cada uno de los cuales se rodea por una pantalla de conductor. Los conductores se agrupan con rellenos y cables de comunicación, cuando corresponda, y el conjunto se rodea por una o más capas de armadura (típicamente alambres de armadura de acero), cinta o compuesto bituminoso que proporciona protección. Un cable de energía submarino típicamente tiene un diámetro total de entre 50 mm y 300 mm.

El conjunto de cabezal extraíble 8 comprende un cabezal de tracción 26 y una línea de tracción 28.

Con referencia a las Figuras 3 a 5, el cabezal de tracción 26 comprende un cuerpo 30, un miembro de retención 32 y una placa de seguridad 34. El cuerpo 30 tiene una porción frontal 36, una porción media 38 y una porción trasera 40. El cuerpo 30 tiene un eje longitudinal que define un eje de tracción X del cabezal de tracción 26. La porción frontal 36 tiene un perfil exterior cónico que se estrecha en la dirección de avance a lo largo del eje de tracción. El diámetro de la porción frontal 36 es ligeramente mayor que el diámetro de la porción de la porción frontal cónica 23 contra la cual se apoya de manera que la porción frontal 36 sobresale ligeramente, lo que reduce el riesgo de engancharse de la porción frontal cónica 23 durante la instalación. La porción media 38 tiene un perfil cilíndrico. El diámetro de la porción frontal 36 en la interfaz con la porción media 38 es mayor que el diámetro de la porción media 38 de manera que la porción frontal 36 define una primera cara de tope anular 42 que hace tope contra el cuerpo del conector 14, como se muestra en la Figura 3. La porción trasera 40 también tiene un perfil cilíndrico. El diámetro de la porción trasera 40 es menor que el diámetro de la porción media 38, de manera que la porción media 38 define una segunda cara de tope anular 44 contra la cual se sitúa el miembro de retención 32. La porción trasera 40 tiene una cavidad en forma de una segunda ranura anular 46 que se extiende alrededor del eje de tracción X.

Un orificio 48 se extiende a lo largo de toda la longitud del cuerpo 30. El orificio 48 es coaxial con el eje de tracción X y define una abertura en cada extremo del orificio 48. El orificio 48 tiene porciones divergentes 50, 52 y la parte frontal y trasera del orificio 48 respectivamente que se configuran para reducir la posibilidad de que se atasque con la línea de tracción 28, como se explica más adelante.

El miembro de retención 32 es anular y se extiende circunferencialmente alrededor del eje de tracción X. El miembro de retención 32 comprende una porción cilíndrica interna 54, a través de la cual se extiende la porción trasera 40 del cuerpo 30, y una porción cónica exterior 56. En la presente modalidad, la porción cilíndrica interna 54 y la porción cónica exterior 56 se forman a partir de una pieza única de material elástico tal como un material polimérico, por ejemplo caucho y/o poliuretano que tiene una dureza Shore entre Shore 60A y Shore 60D. La porción cónica externa 56 comprende seis elementos de retención individuales 58, en forma de dedos, que se disponen circunferencialmente alrededor del eje de tracción X. Cada elemento de retención 58 se extiende radialmente hacia afuera desde la porción cilíndrica interna 54 con respecto al eje de tracción X y hacia atrás con respecto al cuerpo 30. En la presente modalidad, cada elemento de retención 58 se extiende en un ángulo de 30 grados con respecto al eje de tracción X. En otras realizaciones, el ángulo puede establecerse de acuerdo con los requisitos, pero se prefiere que esté entre 20 grados y 70 grados, tal como no menos de 30 grados y no más de 50 grados, para proporcionar una liberación confiable bajo una carga predeterminada, como se describe más adelante. Los elementos de retención individuales 58 se muestran más claramente en las Figuras 4 y 5. Cada elemento 58 tiene una superficie exterior 60 que está curvada para coincidir con el perfil de la superficie frontal 22a de la ranura 22 contra la que hace tope. En consecuencia, el miembro de retención 32 puede girar libremente dentro de la ranura 22 con respecto al cuerpo del conector 14. Cada elemento 58 se configura de manera que se flexiona y comprime radialmente hacia adentro hacia el eje de tracción X cuando el cabezal de tracción 26 se presiona con suficiente fuerza contra la superficie frontal 22a del cuerpo del conector 14.

El miembro de retención 32 se mantiene en acoplamiento con la segunda cara de tope 44 mediante la placa de seguridad 34. La placa de sujeción 34 comprende un disco circular que se sujeta a la parte trasera del cuerpo 30 mediante pernos 62 (ver Figura 5) u otros medios de sujeción adecuados. La placa de seguridad 34 tiene una abertura central 35 que se alinea con el orificio 48.

La línea de tracción 28 comprende un lazo de conexión 64 en un extremo para conectar el conjunto de cabezal extraíble 8 a un cable de cabrestante u otro dispositivo de tracción, un sujetador 66 en el otro extremo para sujetar el conjunto de cabezal extraíble 8 al cable 24 y un tope 68 que se dispone entre el lazo de conexión 64 y el sujetador 66.

En la modalidad mostrada, la línea de tracción 28 se teje a partir de filamentos hechos de un material flexible y suave que tiene una alta resistencia a la tracción, tal como Kevlar ™ . La línea de tracción 28 puede comprender, como alternativa o además, acero galvanizado o inoxidable. El sujetador 66 comprende un elemento tubular de malla que encaja sobre el extremo del cable 24. El sujetador 66 se configura para formar un agarre de cable en la que se puede insertar un extremo del cable 24. Los filamentos que forman la porción de sujeción de la línea de tracción 28 se tejen en una configuración en la que el sujetador 66 se contrae alrededor del cable 24 cuando se aplica una tensión a la línea de tracción. La disposición se conoce en la técnica de la instalación de cables como media de tracción, agarre de cable, media de cable o dedo chino.

La porción del sujetador 66 que no se usa para agarre el cable 24 se extiende a través del orificio 48 que a su vez se extiende a lo largo del cuerpo 30 del cabezal de tracción 26 y la abertura central 35 de la placa de sujeción 34. El tapón 68 se forma mediante el tejido de los filamentos en una formación bulbosa que tiene un ancho máximo que es mayor que la abertura en el extremo frontal del orificio 48. El tapón 68 puede formarse mediante el tejido de los filamentos alrededor de una estructura rígida tal como una cuenta o un elemento similar a una bobina.

El lazo de conexión 64 se forma por un pliegue de los filamentos sobre sí mismos y al tejer los extremos de los filamentos juntos en la porción de la línea de tracción 28 entre el bucle de conexión 64 y el extremo del sujetador 66. En la modalidad mostrada, el lazo de conexión 64 está adyacente al tope 68. En modalidades alternativas, el lazo de conexión 64 puede separarse del tope 68 hasta 1m o hasta 5m o hasta 10m o más.

Para ensamblar el aparato, el conjunto de cabezal extraíble 8 puede ensamblarse primero al enroscar el extremo de la línea de tracción 28 que tiene el sujetador 66 a través del orificio 48 del cuerpo 30 del cabezal de tracción 26 de manera que el sujetador 66 se extiende desde la parte trasera del cabezal de extracción 26 y el lazo de conexión 64 y el tope 68 están en la parte frontal del cabezal de extracción 26.

Luego se inserta un extremo del cable 24 en el sujetador 66. Durante la inserción, no se aplica tensión a la línea de tracción 28 de modo que el extremo del cable 24 pueda deslizarse fácilmente dentro del sujetador 66. El sujetador 66 puede incluso comprimirse ligeramente en la dirección longitudinal con el fin de expandir el sujetador 66 para recibir el extremo del cable 24 más fácilmente. Una vez insertado, puede soltarse el sujetador 66 o aplicar una ligera tensión para contraer el sujetador 66 alrededor del extremo del cable 24 para agarrar el cable 24.

En esta configuración, el cabezal de tracción 26 se retiene en la línea de tracción 28 mediante el tope 68 y el cable 24/sujetador 66.

Una vez que el conjunto de cabezal extraíble 8 se asegura al cable 24 como se describió anteriormente, el cuerpo 30 del cabezal de tracción 26 se coloca dentro de la primera mitad 14a del cuerpo del conector 14 de manera que la porción cónica exterior 56 del miembro de retención 32 se ubica dentro de la primera ranura anular 22 formada en la superficie interna 19 del cuerpo del conector 14, como se muestra en la Figura 1. El eje de tracción X es coaxial con el eje longitudinal del conector 12. La segunda mitad 14b del cuerpo conector 14 se coloca entonces sobre la primera mitad 14a y las dos mitades 14a, 14b se sujetan entre sí mediante las correas 16a, 16b, 16c.

Una vez ensamblado, se impide que el cabezal de tracción 26 se mueva axialmente a lo largo del eje de tracción con respecto al conector 12 mediante la primera cara de tope anular 42, que se apoya contra la parte frontal del conector 12, y el miembro de retención 32. Cuando se aplica una fuerza de tracción a lo largo de la línea de tracción 28, el cable 24 se arrastra hacia adelante en acoplamiento con la placa de sujeción 34 (se apreciará que una porción del sujetador 66 quedará intercalada entre el extremo del cable 24 y la placa de sujeción 34, pero se impide que se atasque contra el cuerpo 30 por la porción divergente 52 del orificio 48). La fuerza ejercida por el cable 24 sobre la placa de sujeción 34 se transmite a través del miembro de retención 32 al cuerpo del conector 14. En consecuencia, el conector 12 y el manguito 10 que forman el Sistema de Protección de Cables se arrastran junto con el cabezal de tracción 26 cuando se tira del cabezal de tracción en una dirección a lo largo del eje de tracción X. Sin embargo, el cabezal de tracción 26 es, giratorio alrededor del eje de tracción X con respecto al conector 12.

Como se explicó anteriormente, el miembro de retención 32 se forma a partir de una pieza única de material elásticamente deformable. Por lo tanto, los elementos de retención 58 se desviarán radialmente hacia adentro cuando los elementos de retención 58 se presionen contra la superficie frontal 22a de la ranura 22 en el cuerpo del conector 14 con fuerza suficiente. El miembro de retención 32 se configura de manera que los elementos de retención 58 se deformarán radialmente hacia adentro en una cantidad que permita que el cabezal de tracción 26 se extraiga del extremo del conector 12 sólo cuando se aplica una fuerza de tracción que excede un umbral predeterminado. El umbral predeterminado se determina basándose en la aplicación deseada para el conjunto de cabezal extraíble 8. El miembro de retención 32 puede configurarse para liberarse con una fuerza de tracción predeterminada a lo largo del eje de tracción X (definido como una fuerza de liberación del conjunto de cabezal extraíble 8) al seleccionar el número y/o grosor de los elementos de retención, tipo de material, espesor del material, longitud de los elementos de retención. Por ejemplo, la fuerza de liberación puede establecerse mediante la selección de un número adecuado de elementos de retención. La fuerza de liberación también puede establecerse mediante la selección de un grosor adecuado de uno o más de los elementos de retención. La fuerza de liberación también puede ajustarse mediante la selección de un ángulo adecuado en el que se extiende el o cada uno, o al menos un, elemento de retención. Por ejemplo, el ángulo real dependerá de la aplicación específica y puede establecerse en función de uno o más factores, incluido el diámetro del cable, el diámetro exterior del Sistema de Protección de Cables, la tensión esperada en el cable/cable del cabrestante durante la instalación, la fuerza de liberación deseada (y la correspondiente tensión en el cable/cable del cabrestante) y rigidez del aparato. Los factores usados para establecer la fuerza de liberación pueden determinarse mediante pruebas en tierra antes de la instalación en costa afuera.

La fuerza de liberación también puede establecerse al variar el coeficiente de fricción entre las caras de contacto del miembro de retención 32 y la superficie frontal 22a de la ranura 22 del cuerpo del conector 14. El coeficiente de fricción puede variarse al proporcionar un acabado superficial específico en una o ambas superficies y/o mediante la aplicación de un lubricante entre las superficies. El tipo de ajuste entre el miembro de retención 32 y el cuerpo del conector 14 puede seleccionarse de acuerdo con la fuerza de liberación deseada. El tipo de ajuste puede ser uno de ajuste de holgura, ajuste a presión y ajuste de transición. Además, puede seleccionarse un material del miembro de retención que tenga un módulo de volumen deseado

Una vez ensamblado como se describió anteriormente, el aparato 2 está listo para conectarse a un cable de cabrestante.

La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método para conectar el aparato 2 a un monopilar para una turbina eólica.

La Figura 7A es una representación esquemática de un aparato 2 en la etapa 1002 durante la instalación.

El monopilote 102 se sitúa en el fondo marino 104. El monopilar 102 comprende un cuerpo tubular 105 que se extiende verticalmente y tiene una abertura circular 106 cerca de la base del monopilar 102 para recibir un cable de energía dentro del monopilar 102. La abertura 106 se sitúa en una región del monopilar 102 que queda sumergida cuando el monopilar 102 se sitúa en el fondo marino 104. Se proporciona un conector monopilar 108 en la abertura 106 para conectar a un sistema de protección de cables como se describe más abajo. El monopilar 102 tiene un punto de suspensión 110 dentro del monopilar 102 al que puede conectarse una disposición de cables.

Antes de la instalación, un cable de cabrestante 112 (típicamente conocido en la técnica como línea mensajera) se pasa hacia abajo a través del cuerpo 105 del monopilar desde un cabrestante (no mostrado) más allá (o a través) del punto de suspensión 110 y a través de la abertura 106 fuera del monopilar 102. El extremo del cable de cabrestante 112 se proporciona de un sujetador 114, tal como un broche, que se conecta al lazo de conexión 64 del conjunto de cabezal extraíble 8.

Inicialmente, el aparato 2, que comprende el manguito 10 y el conector 12, el cable 24 y el conjunto de cabezal extraíble 8 como se describió anteriormente, puede enrollarse en una embarcación tal como una embarcación.

Una vez que el cable del cabrestante 112 se asegura al lazo de conexión 64, el cabrestante se activa para tirar del conjunto de cabezal extraíble 8 desde la embarcación de transporte hacia abajo, hacia la base del monopilar 102. A medida que el conjunto de cabezal extraíble 8 se desplaza hacia abajo, el conector 12 se tira hacia abajo con el conjunto de cabezal extraíble 8, como se muestra en la Figura 7A, de manera que el manguito 10 y el cable 24 se desenrollan de la embarcación de transporte.

A medida que el conjunto de cabezal extraíble 8 se desplaza hacia abajo, el peso del manguito 10, el cable 24, el conector 12 y el cabezal de tracción 26 (que puede deslizarse libremente a lo largo de la porción de la línea de tracción 28 entre el tope 68 y el extremo del cable 24) hace que el conector 12 empuje hacia abajo contra el tope 68. Por lo tanto, el tope 68 evita que el cabezal de tracción 26 y el conector 12 se deslicen hacia abajo alejándose del extremo del cable 24.

A medida que el manguito 10 se desenrolla, el manguito 10 genera un torque alrededor del eje longitudinal del manguito 10 y, por tanto, el eje de tracción X. El torque es una consecuencia de las tensiones residuales dentro del manguito 10 que se introducen durante la fabricación o por el enrollamiento del manguito 10 en el carrete. Este torque se transfiere al conector 12. Dado que el conector 12 puede girar libremente con respecto al cabezal de tracción 26 (como se describió anteriormente), el conjunto de cabezal extraíble 8 reduce significativamente, y puede eliminar por completo, la transferencia de torque desde el manguito 10 al cable del cabrestante 112. Se apreciará que el cabezal de tracción 26 también puede girar libremente con respecto a la línea de tracción 28, lo que también puede ayudar a aliviar la transferencia de torque.

En la modalidad mostrada en la Figura 7A, la distancia entre el lazo de conexión 64 y el tope 68 es 1 m (por lo tanto, la disposición es diferente a este respecto de la modalidad mostrada en las Figuras 1 a 5 en la que el lazo de conexión 64 se muestra adyacente al tope 68). La distancia entre el lazo de conexión 64 y el tope 68 asegura que el sujetador 114 y el lazo de conexión 64 se arrastren a través de la abertura 106 mientras el conjunto de cabezal extraíble 8 se desplaza hacia abajo. En esta orientación, el peso del aparato 2 está contra el tope 68 (o bien se soporta por el agua circundante) y por tanto la tensión que actúa sobre el cable del cabrestante 112 es relativamente baja. En consecuencia, se minimiza el riesgo de que el sujetador 114 y/o el lazo de conexión 64 se enganchen cuando pasan a través de la abertura 106. La porción divergente 50 del orificio 48 acomoda el tapón 68 y ayuda a evitar que el tapón 68 se atasque contra el cuerpo 30.

La Figura 7B muestra la instalación del aparato 2 en la etapa 1004 cuando el conjunto de cabezal extraíble 8 llega al nivel de la abertura 106. En la etapa 1004, el sujetador 114 y el lazo de conexión 64 pasan a través de la abertura 106, después de lo cual se reduce el riesgo de engancharse.

La Figura 7C muestra la instalación del aparato 2 en la etapa 1006 cuando el conjunto de cabezal extraíble 8 está adyacente a la abertura 106. En la etapa 1006, la porción frontal 36 del cuerpo 30 se desliza a través de la abertura 106 mientras el conjunto de cabezal extraíble 8 está horizontal. El perfil externo cónico de la porción frontal 36 del cuerpo 30 y la superficie de apoyo cónica 23a del cuerpo del conector 14 permiten que el cabezal de tracción 26 y el conector 12 se deslicen sobre el borde de la abertura 106, lo que minimiza el riesgo de engancharse a medida que el aparato 2 se arrastra a través de la abertura 106. Además, el peso del aparato 2 todavía no contribuye significativamente a la tensión sobre el cable 122 del cabrestante. Por tanto, el riesgo de engancharse sigue bajo.

La Figura 7D muestra la instalación del aparato 2 en la etapa 1008 cuando el conector 12 se acopla con el conector monopilar 108. La transición de la etapa 1008 a la etapa 1010, mostrada en la Figura 7E, en la que el cabezal de tracción 26 se separa del conector 12, se describirá con referencia a las Figuras 8 y 9.

La Figura 8 muestra el conector monopilar 108 que tiene una abertura 116 a través de la cual el conjunto de cabezal extraíble 8 se arrastra por el cable de cabrestante 112.

Una superficie de tope anular 118 rodea la abertura 116. La superficie anular de tope 118 se dispone para recibir la porción frontal 23 del cuerpo conector 14. Para garantizar que el conector 12 se alinee correctamente con el conector monopilar 108, la superficie de apoyo anular 118 es cónica y tiene un perfil que corresponde al perfil de la superficie de apoyo cónica 23a de la porción frontal 36 del cuerpo del conector 14. Así, cuando la porción frontal 36 del cabezal de tracción 26 se arrastra a través de la abertura 116, la superficie de tope cónica 23a del cuerpo de conector 14 y la superficie de tope anular 118 del conector monopilar 108 se ponen en contacto y se deslizan entre sí para alinear el conector 12 con el conector monopilar 108. Una vez que el conector 12 se acopla completamente con el conector monopilar 108 (en este caso, el acoplamiento completo es cuando el conector 12 y el conector monopilar 108 se alinean coaxialmente y la superficie de tope cónica 23a y la superficie de tope anular 118 son contiguas, como se muestra en la Figura 8) se usa un mecanismo de pestillo (no mostrado) para asegurar el conector 12 en acoplamiento con el conector monopilar 108. El mecanismo de cierre puede ser manual o automático.

A lo largo de las etapas 1002 a 1008, no se espera que la fuerza de tracción ejercida sobre el cabezal de tracción 26 a lo largo del eje de tracción X supere un umbral predeterminado. Por ejemplo, puede esperarse que la fuerza de arrastre, la fuerza de fricción y otras fuerzas (que invariablemente están presentes cuando se tira de un cable y un Sistema de Protección de Cable de un carrete), en ausencia de eventos de enganche, estén más abajo de un umbral de fuerza. La fuerza de umbral dependerá de muchos factores, incluidos, entre otros, la longitud del cable desenrollado, la longitud del sistema de protección de cable desenrollado, las dimensiones (como el diámetro o el ancho del cable) del cable y el Sistema de Protección de Cable, la fuerza requerida para activar un mecanismo de bloqueo del conector monopilar (u otro conector) y otros factores. Sin embargo, un umbral de fuerza que se espera que no se supere durante un proceso de instalación se puede determinar, por ejemplo, mediante el uso de datos empíricos o modelos.

En la presente modalidad, no se espera que la fuerza ejercida sobre el cabezal de tracción 26 a lo largo del eje detracción X supere los 60 kN en las etapas 1002 a 1008.

Una vez que el conector 12 se acopla completamente con el conector monopilar 108, el conector monopilar 108 impide un mayor avance del conector 108. En consecuencia, un aumento en la fuerza de tracción ejercida por el cabrestante a lo largo del cable de cabrestante 112 se traduce en un aumento en la fuerza ejercida sobre el cabezal de tracción 26 a lo largo del eje de tracción X. Cuando la fuerza de tracción ejercida sobre el cabezal de tracción 26 a lo largo del eje de tracción X excede una cantidad predeterminada, que se establece en o por encima de la fuerza umbral, por ejemplo a una fuerza entre 15 kN y 150 kN, por ejemplo a una fuerza entre 80 kN y 120 kN, tal como 100 kN para la modalidad mostrada, la fuerza ejercida por la superficie frontal 22a de la ranura 22 en el cuerpo del conector 14 sobre los elementos de retención individuales 58 hace que los elementos de retención 58 se desvíen radialmente hacia adentro y/o se compriman, al permitir que el cabezal de tracción 26 se mueva fuera del conector 12, como se muestra en la Figura 9. La desviación de los elementos de retención 58 hacia dentro se favorece por la desviación de la porción cilíndrica interna 54 hacia el interior de la segunda ranura anular 46. También se apreciará que la separación entre los elementos de retención 58 adyacentes permite que los elementos de retención colapsen en los huecos entre los elementos de retención 58 adyacentes sin obstruirse entre sí.

Se apreciará que la variación en las tolerancias de fabricación, la temperatura, los factores ambientales y otros factores pueden contribuir a las fluctuaciones en la fuerza de tracción real que se requiere para liberar el conjunto de cabezal extraíble. Dichos factores pueden tenerse en cuenta al configurar el conjunto de cabezal extraíble de manera que la fuerza de liberación no fluctúe fuera de un intervalo predeterminado. Por ejemplo, la fuerza de liberación no caerá más abajo de 80 kN en funcionamiento normal y no excederá los 120 kN durante el funcionamiento normal. Por lo tanto, el término fuerza de liberación predeterminada debe entenderse como una fuerza de liberación que podría esperarse en condiciones predeterminadas.

A medida que el miembro de retención 32 se mueve desde la ranura 22 a través del extremo del conector 12, los elementos de retención 58 se comprimen, como se describió anteriormente, en una configuración de liberación en la que las superficies exteriores 60 de los respectivos elementos de retención 58 definen un perfil externo sustancialmente cilíndrico que tiene un diámetro que corresponde al diámetro interno del orificio 19 a través del cuerpo del conector 14. Por lo tanto, el cabezal de tracción 26 puede separarse del conector 12 a lo largo del eje de tracción X y tirar hacia arriba a través del monopilar 102 de acuerdo con la etapa 1010 como se muestra en la Figura 7E. El miembro de retención 32 proporciona un fusible mecánico que hace que el conjunto de cabezal extraíble 8 se suelte del conector 12 cuando una fuerza de tracción a lo largo del eje de tracción X excede un umbral predeterminado. Esto garantiza que la liberación del conjunto de cabezal extraíble 8 sea predecible y fiable y se produzca sólo cuando el conector 12 se haya conectado al conector monopilar 108. Además, la disposición de los elementos de retención 58 alrededor del eje de tracción X garantiza que una fuerza de tracción ejercida a lo largo del eje de tracción X que se transmite desde el cabezal de tracción al conector 12 se distribuya alrededor del eje de tracción X. En consecuencia, la fuerza requerida para liberar el conjunto de cabezal extraíble 8 del conector 8 es independiente de la orientación del cabezal de extracción 26 con respecto al conector 12 y de la orientación del conector 12 con respecto al conector monopilar 108 con el que se acopla.

Una vez que el cabezal de extracción 26 se separa del conector 12, el extremo del cable 24 que permanece unido al cabezal de extracción 26 se desliza fuera del manguito 10 y del conector 12 y se tira con el cabezal de extracción 26 al punto de suspensión 110 dentro del monopilar 102.

Se apreciará que una vez que el cabezal de tracción 26 se transfiere de la configuración mostrada en la Figura 8 a la configuración mostrada en la Figura 9, la fuerza de tracción ejercida a lo largo del eje de tracción X puede reducirse ya que el miembro de retención 32 escapa de la ranura 22 y puede reducirse aún más cuando el cabezal de tracción 26 sale del conector 12. En consecuencia, la transición de la configuración mostrada en la Figura 8 a la configuración mostrada en la Figura 9 puede identificarse mediante un pico en la fuerza de tracción aplicada al cabezal de tracción 26.

Aunque en la modalidad descrita anteriormente el miembro de retención se forma como un componente integrado que comprende una pieza única de material, se apreciará que la porción cilíndrica interna y la porción cónica externa pueden ser componentes separados. Los elementos de retención también pueden ser componentes separados entre sí. El miembro de retención y el cuerpo del cabezal de tracción pueden ser componentes separados, como se muestra en las modalidades descritas, pero pueden ser un único componente integrado. El miembro de retención y el cuerpo pueden hacerse del mismo o de diferentes materiales.

Una modalidad alternativa puede comprender un conector que tiene al menos dos ranuras anulares proporcionadas en la superficie interna que define el orificio del conector, en donde las ranuras se disponen adyacentes entre sí o separadas a lo largo del eje longitudinal del conector. Una disposición de este tipo es particularmente adecuada para aplicaciones en las que el espacio radial se restringe, por ejemplo, disposiciones en las que el diámetro de un cable es grande con respecto al diámetro del sistema de protección del cable.

Una modalidad adicional puede comprender un miembro de retención rígido que se acopla con una porción elástica del conector, en donde la porción elástica del conector se configura para deformarse con el fin de liberar el conjunto de cabezal extraíble.

En la modalidad mostrada, el conector monopilar tiene una superficie de tope anular en la que se acopla el conector. Sin embargo, se apreciará que podrían utilizarse otros medios para limitar el movimiento del conector. Por ejemplo, el conector podría proveerse de un elemento de tope, tal como un hombro, en su superficie exterior que haga contacto con una superficie exterior del monopilar, u otra estructura de soporte, que rodee la abertura para limitar un mayor movimiento hacia adelante.

Modalidades adicionales pueden comprender un miembro de retención que se configura para romperse o deformarse plásticamente cuando la fuerza de tracción ejercida a lo largo del eje de tracción excede un umbral predeterminado.

La Figura 11, que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, muestra una variación del aparato mostrado en la Figura 1 en el que un conjunto de cabezal extraíble 108 comprende un cuerpo 130 y un miembro de retención 132 en forma de un collar anular 133. que se extiende alrededor del eje de tracción X. El collar anular 133 se dispone para acoplarse tanto al cuerpo 130 como a un conector 112 de una estructura flexible alargada tubular 104 de manera que el conjunto de cabezal extraíble 108 se fija al conector 112 en la dirección del eje de tracción X. En particular, el collar anular 133 está ubicado en respectivas ranuras opuestas proporcionadas en el cuerpo 130 y una superficie interna de un orificio central 119 que se extiende a lo largo del conector 112.

Una porción media 133a del collar anular 133 que se extiende circunferencialmente entre la periferia radial interna y la periferia radial externa del collar anular 133 se configura para ceder y/o fracturarse cuando se ejerce una fuerza de tracción que excede un umbral predeterminado sobre el conjunto de cabezal extraíble de 108 a lo largo del eje de tracción. Por ejemplo, la porción media 133a puede comprender una porción frangible que se fractura bajo un esfuerzo cizallamiento cuando se ejerce una fuerza que excede un umbral predeterminado paralela al eje de tracción X. La porción media 133a se alinea radialmente con una interfaz de una superficie exterior del cuerpo 130 y una superficie interna del orificio 133a. La porción media 133a divide el collar anular 133 en una porción interna 133b y una porción externa 133c.

Durante el uso, cuando se instala el conector 112 (mediante el uso de un método correspondiente al método descrito anteriormente) y la fuerza de tracción ejercida a lo largo del eje de tracción X excede el umbral predeterminado, el collar anular 133 se rompe a lo largo de la porción media 133a. La porción interna 133b se extrae entonces con el cuerpo 130 del conector 112 a medida que el cabezal de tracción se separa del conector 112. La porción externa 133c permanece dentro del conector 112 o bien se retira por separado.

En una modalidad alternativa, el collar anular 133 puede comprender una pluralidad de dedos (similares a los elementos de retención de la modalidad mostrada en las Figuras 4 y 5) que se cizallan cuando la fuerza de tracción excede un umbral predeterminado. Los dedos pueden disponerse para extenderse hacia atrás en un ángulo de entre 70 grados y 90 grados con respecto al eje de tracción.

En las figuras los mismos números de referencia se refieren a las partes similares.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones de esta descripción, las palabras "comprende" y "contiene" y sus variaciones significan "incluye pero no se limita a" y no pretenden excluir (y no excluyen) otros grupos, aditivos, componentes, enteros o etapas. A lo largo de la descripción y las reivindicaciones de esta descripción, el singular abarca el plural a menos que el contexto de cualquier otra manera lo requiera. En particular, donde se usa el artículo indefinido, la descripción debe entenderse como que contempla la pluralidad, así como también la singularidad, a menos que el contexto de cualquier otra manera lo requiera.

Los elementos, enteros, características o grupos descritos junto con un aspecto, modalidad o ejemplo particular de la invención deben entenderse que son aplicables a cualquier otro aspecto, modalidad o ejemplo descrito en la presente descripción, a menos que sean incompatibles con la misma. Todas las características descritas en esta descripción (incluidas las reivindicaciones, el resumen y las figuras adjuntas), y/o todas las etapas de cualquier método o proceso descrito, pueden combinarse en cualquier combinación, excepto aquellas en las que al menos algunas de las características y/o las etapas son mutuamente excluyentes.

La atención del lector se dirige a todos los textos y documentos que se presentan simultáneamente con o previos a esta descripción junto con esta solicitud y que están abiertos a la inspección pública con esta descripción.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de cabezal extraíble para conectar de manera liberable un dispositivo de tracción a una estructura flexible alargada, que comprende:

un cuerpo (30) que tiene un eje longitudinal que define un eje de tracción del conjunto de cabezal extraíble; y un miembro de retención (32) dispuesto alrededor del eje de tracción, el miembro de retención (32) se configura para asegurar el conjunto de cabezal extraíble a una estructura flexible alargada de manera que, en uso, se ejerza una fuerza de tracción sobre el conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción se transfiere a la estructura flexible alargada, en donde el miembro de retención (32) se configura para liberar el conjunto de cabezal extraíble de la estructura flexible alargada cuando la fuerza de tracción excede un umbral predeterminado de manera que el conjunto de cabezal extraíble puede separarse de la estructura flexible alargada, en donde el miembro de retención (32) tiene una configuración de retención en la que al menos una porción del miembro de retención (32) se dispone para acoplarse con una porción de la estructura flexible alargada de manera que la estructura flexible alargada se asegure para el movimiento con el conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción, y una configuración de liberación en donde el miembro de retención (32) se desacopla de la estructura flexible alargada de manera que el conjunto de cabezal extraíble se puede separar de la estructura flexible alargada a lo largo del eje de tracción, en donde el miembro de retención (32) es accionable entre la configuración de retención y la configuración de liberación y en donde el miembro de retención es elásticamente deformable entre la configuración de retención y la configuración de liberación.

2. El cabezal de tracción de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el umbral predeterminado no es inferior a 15 kN y/o el umbral predeterminado no es superior a 150 kN.

3. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el miembro de retención (32) comprende una porción de retención anular que se dispone circunferencialmente alrededor del eje de tracción y/o una pluralidad de porciones de retención que se disponen circunferencialmente alrededor del eje de tracción.

4. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de retención (32) comprende un material elastomérico.

5. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de retención (32) se dispone de manera que una fuerza de tracción ejercida sobre el conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción se distribuye alrededor del eje de tracción.

6. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de retención (32) es anular.

7. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de retención (32) tiene al menos dos porciones de retención que se disponen en lados opuestos de un plano en el que se extiende el eje de tracción, y opcionalmente las dos porciones de retención se disponen diametralmente opuestas entre sí con respecto al eje de tracción y las porciones de retención se configuran para liberarse simultáneamente de la estructura flexible alargada.

8. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de retención (32) comprende una pluralidad de elementos de retención (58) dispuestos circunferencialmente alrededor del eje de tracción, y opcionalmente el miembro de retención (32) converge hacia el frente del conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción.

9. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una porción del conjunto de cabezal extraíble que comprende el miembro de retención (32) se configura para su inserción en un extremo de la estructura flexible alargada y opcionalmente la porción del conjunto de cabezal extraíble que comprende el miembro de retención (32) se configura para su inserción en el extremo de un conector para un sistema

10. El conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un medio para conectar una segunda estructura flexible alargada que se extiende dentro de la estructura flexible alargada al cuerpo (30) de manera que, en uso, la segunda estructura flexible alargada permanece conectada al conjunto de cabezal extraíble cuando el conjunto de cabezal extraíble se separa de la estructura flexible alargada.

11. Un aparato que comprende:

el conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y

una estructura flexible alargada (4) que comprende un elemento flexible alargado (10) y un conector (12) para conectar la estructura flexible alargada (4) a una estructura de soporte, en donde opcionalmente el conector (12) comprende un elemento de retención (22) configurado para enganchar de manera liberable el elemento de retención (32) del conjunto de cabezal extraíble.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además una segunda estructura flexible alargada (6) que se extiende dentro de la estructura flexible alargada (4), donde en la segunda estructura flexible alargada (6) se asegura al cuerpo (30) de manera que cuando el conjunto de cabezal extraíble se separa de la estructura flexible alargada (4), la segunda estructura flexible alargada (6) permanece conectada al conjunto de cabezal extraíble.

13. Un método para instalar una estructura flexible alargada (4) que comprende las etapas:

asegurar el conjunto de cabezal extraíble de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 a un extremo de una estructura flexible alargada (4);

tirar del conjunto de cabezal extraíble junto con la estructura flexible alargada (4) para acoplarlo con una estructura de soporte (102) de manera que la estructura flexible alargada (4) entre en contacto con un conector (108) proporcionado en la estructura de soporte (102);

aumentar la fuerza de tracción aplicada al conjunto de cabezal extraíble a lo largo del eje de tracción de manera que el conjunto de cabezal extraíble se libere de la estructura flexible alargada (4); y

separar el conjunto del cabezal extraíble de la estructura flexible alargada (4) tirando del conjunto del cabezal extraíble.

14. El método de la reivindicación 13, en donde el conjunto de cabezal extraíble se conecta a un cable (24) alojado dentro de la estructura flexible alargada (4) de manera que la etapa de separar el conjunto de cabezal extraíble de la estructura flexible alargada (4) extrae al menos una porción del cable (24) de la estructura flexible alargada(4).