FR2549550A1

FR2549550A1 - SUCTION UNDERWATER SUCTION VACUUM SUCTION

Info

Publication number: FR2549550A1
Application number: FR8311980A
Authority: FR
Inventors: Joel Beauchef; Yves Dezaunay
Original assignee: Direction General pour lArmement DGA
Current assignee: Direction General pour lArmement DGA
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1983-07-20
Publication date: 1985-01-25
Also published as: EP0134737A1; FR2549550B1; DE3461269D1; EP0134737B1

Abstract

LE SECTEUR DE L'INVENTION EST CELUI DES TRAVAUX SOUS-MARINS NECESSITANT UN POINT D'ACCROCHAGE SOLIDE. SELON L'INVENTION LE POINT D'ACCROCHAGE EST REALISE PAR UNE VENTOUSE SOUS-MARINE DU TYPE A DEPRESSION ENTRETENUE PAR UN MOYEN DE POMPAGE PERMANENT DES FUITES EVENTUELLES. APPLICATION A LA REPARATION SOUS-MARINE ET AUX TRAVAUX OFF-SHORE.THE SECTOR OF THE INVENTION IS THAT OF UNDERWATER WORK REQUIRING A SOLID HOOKING POINT. ACCORDING TO THE INVENTION, THE COUPLING POINT IS ACHIEVED BY A UNDERWATER SUCTION CUP OF THE VACUUM TYPE MAINTAINED BY A PERMANENT PUMPING MEANS FOR ANY LEAKS. APPLICATION TO UNDERWATER REPAIR AND OFF-SHORE WORK.

Description

-1-1

VENTOUSE SOUS-MARINE DU TYPE A DEPRESSION PAR ASPIRATION SUCTION UNDERWATER SUCTION VACUUM SUCTION

___________________________________________-____-______Le secteur technique de la présente invention est celui des travaux sous-marins, et plus particulièrement des dispositifs visant à réaliser des points d'accrochage solides ___________________________________________-____-______ The technical sector of the present invention is that of underwater works, and more particularly devices intended to achieve solid attachment points

sur une paroi sous-marine.on an underwater wall.

Dans le domaine des travaux sous-marins, les plongeurs se sont toujours heurtés au problème, pourtant essentiel, de se fixer solidement sur une paroi pour y effectuer des travaux par exemple de soudage, de perçage, ou encore de fixation de In the field of underwater work, divers have always encountered the problem, however essential, of being fixed firmly on a wall to carry out work for example of welding, drilling, or fixing of

tape pour l'évacuation de produits contenus dans des cuves. step for the evacuation of products contained in tanks.

On utilise depuis longtemps des ventouses de différents types pour réaliser ces points d'appuis solides Les types de réalisations antérieures connus sont au nombre de trois: les ventouses statiques sous- marines, les ventouses magnétiques et Suction cups of various types have been used for a long time to make these solid support points. The types of prior art known are three in number: the static underwater suction cups, the magnetic suction cups and

les ventouses magnétiques entretenues. magnetic suction cups maintained.

Le premier principe est en général utilisé pour la fixation et le maintien des charges explosives de destruction mais leur efficacité est limitée dans le temps(et dépend fortement du soin apporté à leur pose)et leur force d'adhésion est assez The first principle is generally used for the fixation and maintenance of explosive destruction charges but their effectiveness is limited in time (and strongly depends on the care taken in their installation) and their adhesion strength is enough

faible Elles exigent en outre une surface nettoyéeau préalable. low They also require a cleaned surface beforehand.

Le second principe est utilisé pour la fixation de robots ou de systèmes d'usinages Mais les ventouses magnétiques sont peu efficaces, demandent un nettoyage soigné des parois The second principle is used for fixing robots or machining systems But the magnetic suction cups are inefficient, require careful cleaning of the walls

magnétiques et leur poids n'autorise que des applications horizontales vers le bas. Magnetics and their weight only allow horizontal downward applications.

Le dernier principe est également insatisfaisant car peu efficace du fait de l'absence de jupes De plus, il s'agit The last principle is also unsatisfactory because it is not very effective because of the absence of skirts.

là de matériel lourd et encombrant. there heavy and bulky equipment.

-2 L'invention vise à obtenir, tout en évitant les inconvénients cités, une fixation efficace le long d'une paroi immergée Le point d'accrochage solide sera réalisé par une ventouse sous-marine, dont une particularité est d'être du type à dépression entretenue par un moyen de pompage permanent des fuites éventuelles. Une autre particularité de l'invention est que le moyen de pompage est constitué par une pompe 9 du type à turbine The object of the invention is to obtain, while avoiding the drawbacks mentioned, an effective fastening along a submerged wall. The solid point of attachment will be achieved by an underwater suction cup, one particularity of which is to be of the type vacuum pump maintained by a means of permanently pumping leaks. Another particularity of the invention is that the pumping means is constituted by a pump 9 of the turbine type

entraînée par un accouplement magnétique 8 et pouvant tourner 10 en débit nul. driven by a magnetic coupling 8 and rotatable in zero flow.

La ventouse est composée: d'une enceinte étanche 7 contenant les batteries 3, le circuit électrique et le moteur d'entraînement 2; d'une cloche à dépression portant la pompe 9; d'un accouplement magnétique d'entraînement 8 de la pompe 9 par le moteur 2; The suction cup is composed of: a sealed enclosure 7 containing the batteries 3, the electric circuit and the drive motor 2; a vacuum bell carrying the pump 9; a magnetic drive coupling 8 of the pump 9 by the motor 2;

d'au moins une jupe d'étanchéité 10. at least one sealing skirt 10.

De préférence, la jupe est réalisée en néoprène. Preferably, the skirt is made of neoprene.

Selon une première variante la jupe d'étanchéité 10 20 est une jupe à simple paroi, interchangeable. According to a first variant, the sealing skirt 10 is a single-walled, interchangeable skirt.

Selon une seconde variante la jupe d'étanchéité 10 est à double paroi, interchangeable, les deux parois 12 et 13 According to a second variant the sealing skirt 10 is double-walled, interchangeable, the two walls 12 and 13

étant sensiblement de même longueur. being substantially the same length.

Selon une autre particularité de l'invention la jupe 25 d'étanchéité 10 est à double paroi, la paroi interne 13, plus longue que la paroi externe 12 s'appliquant avant celle-ci sur According to another feature of the invention, the sealing skirt 10 is double-walled, the inner wall 13 being longer than the outer wall 12 applying before it on

l'objet à lever.the object to be lifted.

Dans une aoplication de l'invention, la jupe d'étanchéité 10 est à double paroi à profil adapté au m&intien de plaques avant soudure, la paroi à profil interne 13 étant plus longue que la paroi externe}et les deux parois présentant chacune une variation 19 dans leur longueur sur une partie de leur circonférence, la variation de longueur étant fonction de l'épaisseur de la plaque à souder. Dans une autre application de l'invention, la jupe d'étanchéité 10 est à double paroi dont le profil est adapté 10 au levage d'objets sphériques, la paroi interne 13 étant soit plus courte soit de même longueur que la paroi externe 12 et la jupe 10 étant interchangeable en fonction de l'importance de la variation des diamètres des différents objets sphériques In one aoplication of the invention, the sealing skirt 10 is double-walled with a profile adapted to the m & ent of plates before welding, the inner profile wall 13 being longer than the outer wall} and the two walls each having a variation 19 in their length over part of their circumference, the variation in length being a function of the thickness of the plate to be welded. In another application of the invention, the sealing skirt 10 is double-walled, the profile of which is adapted to the lifting of spherical objects, the inner wall 13 being either shorter or of the same length as the outer wall 12 and the skirt 10 being interchangeable according to the importance of the variation of the diameters of the different spherical objects

à lever.to lift.

Selon une autre caractéristique, un dispositif de fixation d'objets à une paroi sous-marine comporte au moins According to another characteristic, a device for fixing objects to an underwater wall comprises at least

deux ventouses selon l'invention.two suckers according to the invention.

Le disposifif comporte une pompe à dépression unique 9 The disposifif has a single vacuum pump 9

coopérant au moyen de tuyaux flexibles 15 avec au moins deux 20 chambres à dépression avec jupes d'étanchéité 10. cooperating by means of flexible hoses 15 with at least two vacuum chambers with skirts 10.

Enfin, une autre particularité de l'invention est que rut la ventousesousmarine comporterun dispositif de sécurité déclenchant le fonctionnement de la pompe 9 à une profondeur prédéterminée. Finally, another peculiarity of the invention is that the suction cup can comprise a safety device triggering the operation of the pump 9 to a predetermined depth.

L'invention sera illustrée à l'aide de la description The invention will be illustrated with the aid of the description

détaillée qui suit d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins sur lesquels: la figure 1 montre la ventouse en coupe longitudinale selon la première variante, c'est-à-dire munie d'une jupe en néoprène 30 à simple paroi; la figure 2 montre la ventouse de dessus suivant F, munie de son couvercle; la figure 3 montre la ventouse de dessus suivant F, sans son couvercle; la figure 4 montre la ventouse selon la coupe A-A de la figure 1; la figure 5 montre un détail de la ventouse en coupe longitudinale selon la seconde variante, c'est-à-dire munie d'une jupe en néoprène à double paroi; la figure 6 montre une jupe à double paroi adaptée au cas particulier du levage d'objets sphériques; la figure 7 montre une jupe à double paroi à profil spécial adaptée au cas particulier de maintien d'une plaque avant soudure; la figure 8 schématise une centrale de dépression avec des ventouses séparées pour la fixation de matériels importants; la figure 9 montre un dispositif de sécurité selon la following description of an embodiment given by way of non-limiting example, with reference to the drawings in which: Figure 1 shows the suction cup in longitudinal section according to the first variant, that is to say provided with a single-walled neoprene skirt 30; Figure 2 shows the upper suction pad F, with its cover; Figure 3 shows the upper suction pad F, without its lid; Figure 4 shows the suction cup according to section A-A of Figure 1; Figure 5 shows a detail of the suction cup in longitudinal section according to the second variant, that is to say provided with a double-walled neoprene skirt; Figure 6 shows a double-walled skirt adapted to the particular case of lifting spherical objects; Figure 7 shows a double-walled skirt with a special profile adapted to the particular case of maintaining a plate before welding; Figure 8 shows a central vacuum with separate suction cups for fixing important equipment; FIG. 9 shows a safety device according to the

coupe C-C de la figure 2.section C-C of FIG.

La ventouse sous-marine, d'après la première variante, se présente selon la figure 1 L'enceinte étanche 7 de la ventouse contient la pompe 9 et le moteur 2, l'entraînement de la pompe 9 The underwater suction cup, according to the first variant, is in accordance with FIG. 1 The sealed enclosure 7 of the suction cup contains the pump 9 and the motor 2, the pump drive 9

par le moteur 2 se faisant au moyen de l'accouplement magnétique 8. by the motor 2 being done by means of the magnetic coupling 8.

Le moteur est mis en route manuellement à l'aide du contacteur 4, et grâce au dispositif de sécurité 11 (voir fig 2 et 9) se déclenchant à une profondeur prédéterminée Une fois le contacteur 4 enclenché, le moteur 2 est alimenté, soit par les batteries The motor is started manually by means of the contactor 4, and by the safety device 11 (see Figs. 2 and 9) triggering at a predetermined depth. Once the switch 4 has been switched on, the motor 2 is powered, either by The batteries

internes 3, soit à l'aide du connecteur d'alimentation extérieur 6. internal 3, or using the external power connector 6.

Une dépression par aspiration se crée alors dans la cloche formée A suction vacuum is then created in the formed bell

par la jupe 10, la pompe 9 étant munie de l'échappement 1. by the skirt 10, the pump 9 being provided with the exhaust 1.

-2549550-2549550

Cette pompe 9 se différencie des pompes à dépression par aspiration d'air de la manière suivante: elle ne fonctionne en n'aspirant que de l'eau, qui est en outre son liquide de lubrification et peut maintenir une dépression importante à l'intérieur de la cloche formée par la jupe 10, même en l'absence de débit L'étanchéité est réalisée grace à la jupe en néoprène 10. This pump 9 differs from vacuum pumps by suction of air as follows: it works by sucking only water, which is also its lubricating liquid and can maintain a significant depression inside the bell formed by the skirt 10, even in the absence of flow The seal is achieved through the neoprene skirt 10.

Un porte-jupe permet son interchangeabilité. A skirt holder allows its interchangeability.

Enfin, pour permettre une bonne maniabilité de la ventouse par Finally, to allow a good maneuverability of the suction cup by

les plongeurs, celle-ci est munie d'une poignée 5. the divers, it is provided with a handle 5.

La ventouse sous-marine d'après la seconde variante se présente selon la figure 5 La jupe est munie de deux parois 12 et 13 sensiblement de même longueur, ce qui permet d'obtenir une meilleure étanchéité dans le cas o l'une des deux jupes The underwater suction cup according to the second variant is according to Figure 5 The skirt is provided with two walls 12 and 13 of substantially the same length, which provides a better seal in the case where one of the two skirts

serait mal positionnée.would be poorly positioned.

Selon une autre variante, la paroi 13 est plus longue According to another variant, the wall 13 is longer

que la paroi 12 (voir par exemple la partie droite de la figure 7). that the wall 12 (see for example the right part of Figure 7).

Ainsi le plongeur, en appliquant la ventouse contre une paroi So the plunger, applying the sucker against a wall

sous-marine, ne met en contact avec cette dernière que la paroi 13. underwater, puts in contact with the latter only the wall 13.

Une adhérence est alors réalisée mais il se peut que la paroi 13 20 ne soit pas parfaitement positionnée et que des fuites subsistent. Adhesion is then achieved but it may be that the wall 13 is not perfectly positioned and that leaks remain.

Le plongeur ayant laché la poignée 5, peut alors positionner de manière parfaite la paroi 12, cette dernière n'ayant pas encore adhéré à la paroi sous-marine Ce principe présente l'énorme avantage d'éviter au plongeur lors d'une adhérence imparfaite à la paroi 13, d'avoir à recommencer toute la manoeuvre, et présente une étanchéité parfaite, le plongeur disposant de tout le temps The plunger having released the handle 5, can then perfectly position the wall 12, the latter having not yet adhered to the underwater wall This principle has the enormous advantage of avoiding the diver during imperfect adhesion to the wall 13, to have to start all the maneuver, and has a perfect seal, the diver having all the time

nécessaire pour effectuer un positionnement parfait de la paroi 12. necessary to perform a perfect positioning of the wall 12.

La jupe représentée figure 7 est munie d'une paroi 13 plus longue que la paroi 12 Mais la variante de la ventouse sous-marine représentée figure 7 est en outre adaptée au maintien de plaques avant soudure De ce fait, les deux parois, de longueur inégale, présentent chacune une variation dans leur longueur sur une partie de leur circonférence Cette variation correspond à The skirt shown in FIG. 7 is provided with a wall 13 longer than the wall 12. However, the variant of the underwater suction cup shown in FIG. 7 is furthermore suitable for holding plates before welding. As a result, the two walls, of length unequal, each have a variation in their length over part of their circumference This variation corresponds to

l'épaisseur de la plaque à souder et peut aller, tout en garantis35 sant une étanchéité parfaite, jusqu'à un maximum de 12 mm. the thickness of the plate to be welded and can go, while guaranteeing a perfect seal, up to a maximum of 12 mm.

La figure 6 représente la variante d'une ventouse sous-marine adaptée au levage d'objets sphériques Les deux parois 12 et 13 sont de longueur différente, la paroi 12 étant plus longue que la paroi 13 de manière à ce que l'extrémité des deux parois soit disposée sur une même sphère Ainsi, pour des objets sphériques d'un diamètre sensiblement égal, l'adhérence des deux parois sera réalisée de manière parfaite, l'extrémité des deux parois étant de plus, bisautée pour permettre une étanchéité totale Il est également possible de prévoir 10 une longueur identique des deux parois 12 et 13 Ainsi selon FIG. 6 shows the variant of an underwater suction cup adapted for lifting spherical objects. The two walls 12 and 13 are of different length, the wall 12 being longer than the wall 13 so that the end of the two walls are arranged on the same sphere Thus, for spherical objects of a substantially equal diameter, the adhesion of the two walls will be made perfectly, the end of the two walls being more, bevelled to allow a complete seal It is also possible to provide an identical length of the two walls 12 and 13.

le principe précédent, la paroi 13 adhérera en premier, permettant ainsi au plongeur de positionner parfaitement la paroi 12. the previous principle, the wall 13 will adhere first, thus allowing the plunger to perfectly position the wall 12.

Il est également possible de procéder au levage d'objets sphériques de diamètre différent, grâce à l'interchangeabilité 15 des jupes Le principe de base de la ventouse sous-marine peut It is also possible to lift spherical objects of different diameter, thanks to the interchangeability of the skirts. The basic principle of the underwater suction cup can

être adapté en fonction des besoins. be adapted according to the needs.

Le dispositif représenté figure 8 comporte une pompe à dépression unique 9 reliée à l'aide de tuyaux flexibles 15 à différentes chambres à dépression munies des jupes d'étanchéité 20 à simple ou double paroi Les ventouses sont reliées entre elles grâce à un cadre rigide 14 Ce dispositif permet par exemple de fixer le long d'une coque sous-marine un robot de nettoyage ou d'autres mécanismes automatiques En outre, des jupes spécifiques The device shown in FIG. 8 comprises a single vacuum pump 9 connected by means of flexible hoses 15 to different vacuum chambers provided with single or double-walled sealing skirts. The suction cups are interconnected by means of a rigid frame 14. This device makes it possible, for example, to attach a cleaning robot or other automatic mechanisms along a submarine hull. In addition, specific skirts are provided.

peuvent être adaptées à chaque cas particulier. can be adapted to each particular case.

La figure 9 enfin, représente le dispositif de sécurité déclenchant la pompe à une certaine profondeur Ce dispositif est composé d'une plaque à trous 16 dans lesquels l'eau établit une pression agissant sur la membrane 17 Celle-ci, en se déformant, va établir le contact à une certaine pression correspondant 30 à une profondeur d'immersion prédéterminée, avec le relais 18 mis en série dans le circuit de commande entre le contacteur et le moteur Ainsi le moteur sera mis en route et la pompe entrera Finally, FIG. 9 shows the safety device that triggers the pump to a certain depth. This device is composed of a plate with holes 16 in which the water establishes a pressure acting on the membrane 17. This, by deforming, goes make the contact at a certain pressure corresponding to a predetermined immersion depth, with the relay 18 put in series in the control circuit between the contactor and the motor Thus the engine will be started and the pump will enter

en action.in action.

-7 Les résultats acquis lors des essais en laboratoire et en milieu marin prouvent l'efficacité de ce dispositif Les essais en milieu marin ont prouvé l'excellente tenue de la ventouse dynamique équipée d'une jupe double en néoprène dont le diamètre de la paroi externe est de 300 mm et le diamètre -7 The results obtained during laboratory and marine tests prove the effectiveness of this device Tests in the marine environment have proven the excellent performance of the dynamic suction cup equipped with a double neoprene skirt whose wall diameter external is 300 mm and the diameter

de la paroi interne est de 220 mm.of the inner wall is 220 mm.

Après adhésion sur une paroi bétonnée brute de coffrage la ventouse immergée à 1 m de profondeur a résisté à des tractions dans l'axe de 280 da N. En traction latérale, l'arrachage de la ventouse se After adhesion on a rough concrete formwork wall, the submerged suction cup at a depth of 1 m withstands pulling in the 280 daN axis.

réalise entre 50 da N et 100 da N suivant l'état de surface. achieves between 50 da N and 100 da N depending on the surface condition.

Il sera cependant possible de dépasser ces valeurs en alimentant le module en 18 V continu, les essais en laboratoire It will, however, be possible to exceed these values by supplying the module with continuous 18 V, laboratory tests

étant concluants dans ce domaine.being conclusive in this area.

Différentes applications peuvent être envisagées, notamment le placage sur une coque d'une plaque de réparation pour le pointage des soudures préliminaires avant la soudure continue, la création d'un point fixe pour l'accrochage de différents matériels pour l'exécution des travaux de réparation, 20 l'accrochage sous une coque d'un plateau de travail, l'arrachage d'une charge par ventouse tractée par un canot rapide, le levage d'un engin explosif envasé pour éviter au plongeur de soulever manuellement cet engin ou enfin la fixation d'un canon à eau Various applications can be envisaged, in particular the plating on a hull of a repair plate for the pointing of the preliminary welds before the continuous welding, the creation of a fixed point for the attachment of different materials for the execution of the work of repair, 20 hooking a work platform under a hull, lifting a load by suction cup towed by a fast boat, lifting an explosive device silted to prevent the diver from manually lifting this machine or finally fixing a water cannon

pour décrocher des charges.to get charges.

-8 2549550 '-8 2549550 '

Claims

1. Underwater suction cup for making a solid attachment point on a submarine Daroi, characterized in that it is of the suction vacuum type maintained by

a means of pom Dage permanent leaks.

2 underwater suction cup according to claim 1, characterized in that the pumping means consists of a pump (9) of the turbine type driven by a magnetic coupling (8).

and can turn in zero flow.

3. Underwater suction cup according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it is composed of: a sealed chamber (7) containing the batteries (3), the electric circuit and the engine of training (2); a vacuum bell carrying the pump (9); a magnetic drive coupling (8) of the pump (9) by the motor (2);

at least one sealing skirt (10).

4. Underwater suction cup according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the seal is achieved

by a neoprene skirt (10).

Underwater suction pad according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the sealing skirt (10)

is a single wall skirt, interchangeable.

6. Underwater suction cup according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing skirt (10) is double-walled, interchangeable, the two walls (12 and 13) being substantially of the same length .

is double-walled, the inner wall (13), longer than the

outer wall (12) applying before it on the object to be lifted.

Underwater suction pad according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing skirt

(10) is double wall profile adapted to maintain plates before welding, the inner wall (13) being longer than the outer wall and the two walls each having a variation (19) in their length on part of their circumference, the variation of length being a function of the thickness of the plate

welding.

9. Underwater suction cup according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing skirt (10) is double walled whose profile is suitable for lifting objects

spherical, the inner wall (13) being either shorter or the same length as the outer wall (12) and the skirt (10) being interchangeable according to the importance of the variation of the

diameters of different spherical objects to lift.

Underwater suction cup according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a device

safety triggering the operation of the pomoe (9) to a

predetermined depth.

11. Apparatus for fixing objects to an underwater wall, characterized in that it comprises at least two suckers (10)

according to any one of claims 1 to 10.

12. Device for fixing objects according to claim 11, characterized in that it comprises a vacuum pump

single (9) cooperating by means of flexible hoses (15) with at least two vacuum chambers with sealing skirts (10).