FR2564635A1 - TRACTION ARMOR FOR CABLES, AND CABLE FOR UNDERWATER USE WITH SUCH ARMOR - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE ARMURE DE TRACTION10 POUR CABLES, CONSTITUEE D'ELEMENTS IDENTIQUES11 DE GRANDE LONGUEUR S'EMBOITANT BORD A BORD SUR TOUTE LA CIRCONFERENCE D'UN CABLE ET MUNIS CHACUN DANS SA PARTIE CENTRALE12 D'AU MOINS UNE FIBRE16 NOTAMMENT METALLIQUE OU ARAMIDE, CARACTERISEE EN CE QUE CHAQUE ELEMENT11 COMPORTE A CHAQUE BORD UNE LEVRE13, 14 DE FORME SENSIBLEMENT CIRCULAIRE RATTACHEE A LA PARTIE CENTRALE POUR UNE GOUTTIERE DEFINISSANT UN ESPACE LIBRE RECEVANT UNE LEVRE D'UN ELEMENT ADJACENT. LA PRESENTE INVENTION CONCERNE EGALEMENT UN CABLE POUR USAGE SOUS-MARIN MUNI D'UNE TELLE ARMURE. APPLICATION AUX CABLES OMBILICAUX D'HABITATS DE PLONGEE SOUS-MARINE.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A TRACTION10 ARMOR FOR CABLES, CONSTITUTED OF IDENTICAL ELEMENTS11 OF LENGTH FITTING EDGE TO EDGE OVER THE ENTIRE CIRCUMFERENCE OF A CABLE AND EACH EQUIPPED IN ITS CENTRAL PART12 WITH AT LEAST ONE FIBER16 IN PARTICULAR METALLIC OR ARRANGEMENT , CHARACTERIZED IN THAT EACH ELEMENT11 CONTAINS ON EACH EDGE A LIP13, 14 OF A SENSITIVELY CIRCULAR SHAPE ATTACHED TO THE CENTRAL PART FOR A GUTTER DEFINING A FREE SPACE RECEIVING A LIP FROM AN ADJACENT ELEMENT. THE PRESENT INVENTION ALSO CONCERNS A CABLE FOR UNDERWATER USE EQUIPPED WITH SUCH ARMOR. APPLICATION TO UMBILICAL CABLES OF SCUBA DIVING HABITATS.
Description
- l - Armure de traction pour câbles, et câble pour usage sous-marin muni- l - Cable tensile armor, and submarine cable provided with
d'une telle armure La présente invention concerne une armure de traction pour câbles et un câble pour usage sous-marin muni d'une telle armure, notamment un câble dit ombilical pour habitats de plongée sous-marine. The present invention relates to a tensile armor for cables and a cable for underwater use provided with such armor, in particular a so-called umbilical cable for underwater diving habitats.
D'une manière générale, les câbles soumis à des efforts de trac- In general, cables subject to traceability
tion importants, sont munis d'une armure de traction métallique. are equipped with metallic tensile armor.
Dans certains cas particuliers, et notamment dans le cas d'un câble sousmarin ombilical, ces armures métalliques sont trop lourdes pour une résistance à la traction donnée, et elles sont alors remplacées par des armures composées de fibres aramides du type "KEVLAR". Ces fibres sont enroulées sur le coeur actif d'un câble, de manière jointive ou non et en une ou deux couches, puis In certain special cases, and in particular in the case of an umbilical submarine cable, these metal armor are too heavy for a given tensile strength, and they are then replaced by armor composed of aramid fibers of the "KEVLAR" type. These fibers are wound on the active core of a cable, in a contiguous manner or not and in one or two layers, then
recouvertes pour une gaine de frettage. covered for a shrinking sheath.
Mais lors de l'application du premier effort de traction, ces fibres ont tendance à se déplacer et à se regrouper rendant ainsi le But when the first traction force is applied, these fibers tend to move and regroup, thus making the
câble ondulant et très rapidement inutilisable. waving cable and very quickly unusable.
On connaît par le document FR 2.402.283 un câble ombilical muni d'une armure de traction dans laquelle les fibres sont maintenues dans des éléments de section rectangulaire, raccordés entre eux pour une emboîture s'engageant dans une rainure de l'élément adjacent afin de Document FR 2,402,283 discloses an umbilical cord provided with a tensile armor in which the fibers are held in elements of rectangular section, connected together for a socket engaging in a groove of the adjacent element so as to of
constituer une armure continue sur toute la circonférence du câble. build a continuous armor around the entire circumference of the cable.
La section rectangulaire de ces éléments présente plusieurs inconvénients majeurs, car l'armure ainsi formée ne constitue pas un système autobloquant et elle ne forme une structure de voQte que si le The rectangular section of these elements has several major disadvantages, because the armor thus formed does not constitute a self-locking system and it only forms a void structure if the
câble est soumis à un effort de traction maximum. cable is subjected to maximum tensile stress.
De plus, les câbles ombilicaux ne sont pas uniquement soumis à des efforts de traction purs mais aussi à des torsions, et ce câble de l'art antérieur présente une mauvaise résistance aux contraintes In addition, the umbilical cables are not only subjected to pure tensile forces but also to twists, and this cable of the prior art has poor resistance to stress
latérales dues à ces torsions.lateral due to these twists.
La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients en proposant une armure de traction composée d'éléments autobloquants qui forment une structure de voûte même sous faible traction, et les câbles munis d'une armure selon l'invention, présentent une bonne The present invention aims to overcome these disadvantages by providing a tensile armor composed of self-locking elements which form a vault structure even under low tension, and the cables provided with an armor according to the invention, have a good
résistance aux contraintes laterales dues aux torsions. resistance to lateral stresses due to twisting.
-2 - La présente invention a pour objet une armure de traction pour câbles, constituée d'éléments identiques de grande longueur s'emboîtant bord à bord sur toute la circonférence d'un câble et munis The present invention relates to a tensile armor for cables, consisting of identical elements of great length fitting edge to edge over the entire circumference of a cable and provided with
chacun dans sa partie centrale d'au moins une fibre, notamment métal- each in its central portion of at least one fiber, in particular metal-
lique ou aramide, caractérisée en ce que chaque élément comporte à chaque bord une lèvre de forme sensiblement circulaire rattachée à la partie centrale pour une gouttière définissant un espace libre characterized in that each element comprises at each edge a lip of substantially circular shape attached to the central portion for a gutter defining a free space
recevant une lèvre d'un élément adjacent. receiving a lip of an adjacent element.
De préférence, chaque élément comporte dans sa partie centrale deux bourrelets refermant sensiblement les deux espaces libres définis par les gouttières) chaque espace libre ayant la même forme qu'une lèvre mais de sens opposé pour recevoir par encliquetage une lèvre d'un Preferably, each element comprises in its central part two beads substantially closing the two free spaces defined by the gutters) each free space having the same shape as a lip but in the opposite direction for snap-fitting a lip of a
élément adjacent.adjacent element.
Avantageusement, chaque lèvre est renforcée par une fibre métal- Advantageously, each lip is reinforced by a metal fiber.
lique ou aramide et chaque élément comporte des rainures longitudi- or aramid and each element has longitudinal grooves
nales. Selon un premier mode de réalisation, une lèvre d'un élément est située c8té intérieur de l'armure tandis que l'autre lèvre est située tions. According to a first embodiment, a lip of one element is located inside the armor while the other lip is located
c8té extérieur, chaque élément étant alors placé dans le même sens. on the outside, each element being placed in the same direction.
Selon un deuxième mode de réalisation, les deux lèvres d'un élément sont situées d'un même c8té, un élément sur deux étant alors According to a second embodiment, the two lips of an element are located on the same side, one element out of two then being
placé en sens inverse.placed in the opposite direction.
Il est décrit ci-après à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés une armure de traction selon l'invention, ainsi qu'un The following is described by way of example and with reference to the accompanying drawings, a tensile armor according to the invention, as well as a
câble pour usage sous-marin muni d'une telle armure. cable for underwater use provided with such armor.
La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'une armure. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d'une armure. Figure 1 shows a first embodiment of an armor. Figure 2 shows a second embodiment of an armor.
La figure 3 représente un câble ombilical muni de deux armures. Figure 3 shows an umbilical cord with two armor.
Dans la figure 1, il est représenté en coupe, seulement un secteur d'une armure 10 ou l'on voit quelques éléments 11, raccordés l'un à l'autre, chaque élément 11 étant constitué d'une partie centrale 12, et de chaque côté de cette partie centrale, de deux In Figure 1, it is shown in section, only a sector of an armor 10 or we see some elements 11, connected to each other, each element 11 consisting of a central portion 12, and on each side of this central part, two
lèvres, une lèvre intérieure 13 et une lèvre extérieure 14. lips, an inner lip 13 and an outer lip 14.
- 3 - La partie centrale 12 comporte deux fibres 16 par exemple The central portion 12 comprises two fibers 16 for example
métalliques ou aramides du type "KEVLAR", et deux bourrelets 15. metallic or aramid of the type "KEVLAR", and two beads 15.
Chaque lèvre 13, 14 est de forme sensiblement circulaire et entre un bourrelet 15 et chaque lèvre 13, 14 subsiste une gouttière définissant un espace libre recevant par encliquetage la lèvre d'un élément adjacent. En effet, la matière de chaque élément (polypropylène ou nylon par exemple) est suffisamment souple pour Each lip 13, 14 is of substantially circular shape and between a bead 15 and each lip 13, 14 remains a gutter defining a free space receiving by snapping the lip of an adjacent element. Indeed, the material of each element (polypropylene or nylon for example) is sufficiently flexible for
permettre cet encliquetage.allow this snap.
Les lèvres 13, 14 comportent en leur centre une fibre 17 par exemple métallique ou aramide et chaque élément comporte également six rainures 18, quatre rainures dans la partie centrale dont deux sur chaque face, et une rainure sur chaque lèvre. Ces rainures permettent The lips 13, 14 comprise at their center a fiber 17, for example metal or aramid and each element also has six grooves 18, four grooves in the central part, two on each side, and a groove on each lip. These grooves allow
un meilleur accrochage des gaines contiguës à cette armure. better grip of the sheaths adjacent to this armor.
Tous les éléments sont identiques et placés dans le même sens, et les fibres d'une même couche sont équidistantes du centre d'un câble All the elements are identical and placed in the same direction, and the fibers of the same layer are equidistant from the center of a cable
muni d'une telle armure.equipped with such armor.
Dans la figure 2, il est représenté en coupe, seulement un secteur d'une armure 20 o l'on voit quelques éléments 21 raccordés l'un à l'autre, chaque élément 21 étant constitué d'une partie centrale 22 et de chaque côté de cette partie centrale de deux lèvres In Figure 2, it is shown in section, only a sector of armor 20 where we see some elements 21 connected to each other, each element 21 consisting of a central portion 22 and each side of this central part of two lips
23, les deux lèvres étant situées d'un même côté. 23, the two lips being located on the same side.
La partie centrale comporte deux fibres 26 par exemple The central portion comprises two fibers 26 for example
métalliques ou aramides, et deux bourrelets 25. metal or aramid, and two beads 25.
Les lèvres 23 sont de forme sensiblement circulaire et entre un bourrelet 25 et une lèvre 23 subsiste une gouttière définissant un The lips 23 are of substantially circular shape and between a bead 25 and a lip 23 there remains a gutter defining a
espace libre recevant par encliquetage la lèvre d'un élément adjacent. free space receiving by snapping the lip of an adjacent element.
En effet, la matière de chaque élément (polypropylène ou nylon par Indeed, the material of each element (polypropylene or nylon by
exemple) est suffisamment souple pour permettre cet encliquetage. example) is sufficiently flexible to allow this snap.
Chaque lèvre 23 comporte en son centre une fibre 27 par exemple Each lip 23 comprises at its center a fiber 27 for example
métallique ou aramide.metallic or aramid.
Tous les éléments sont identiques et un élément sur deux est All elements are identical and every other element is
placé en sens inverse ou autrement dit, les éléments sont placés tête- placed in the opposite direction or in other words, the elements are placed
bêche. Dans ce mode de réalisation, les éléments ne comportent pas de spade. In this embodiment, the elements do not have any
rainures et cela sans préjudice.grooves and this without prejudice.
- 4 - Bien entendu, toutes les combinaisons sont possibles entre ces deux modes de réalisation, les éléments de même sens selon la figure 1 peuvent ne pas avoir de rainures, et les éléments tête-bêche selon la Of course, all the combinations are possible between these two embodiments, the elements of the same direction according to FIG. 1 may have no grooves, and the elements head to tail according to the invention.
figure 2 peuvent avoir des rainures. Figure 2 may have grooves.
Dans la figure 3, il est représenté un câble ombilical 30 comportant un coeur actif enveloppé par une gaine extérieure 40, une voûte de traction composé dedeux armures de traction 41, 42, une gaine In FIG. 3, there is shown an umbilical cable 30 comprising an active core enveloped by an outer sheath 40, a traction vault composed of two traction armors 41, 42, a sheath
de frettage 43.frettage 43.
Le coeur actif se compose d'un jonc central 31, de six câbles coaxiaux 32 d'une enveloppe plastique 33 enrobant les câbles coaxiaux, de plusieurs tuyaux souples 34 assurant le transport de fluides tels que par exemple, de l'oxygène, de l'hélium, de l'eau, et enfin d'un The active core consists of a central rod 31, six coaxial cables 32 of a plastic casing 33 coating the coaxial cables, several flexible pipes 34 for the transport of fluids such as, for example, oxygen, air helium, water, and finally a
bourrage 35 assurant la forme extérieure cylindrique du coeur actif. stuffing 35 providing the cylindrical outer shape of the active core.
Bien entendu ce coeur actif peut être quelconque et comporter d'autres éléments que ceux décrits. Si ce coeur est suffisamment cylindrique la gaine intérieure 40 n'est pas indispensable, et dans ee cas la voûte prend directement appui sur le coeur actif. Cette voûte de traction est formée de deux armures enroulées en hélice à pas long et Of course, this active core can be any and include other elements than those described. If this core is sufficiently cylindrical, the inner sheath 40 is not essential, and in this case the vault bears directly on the active core. This tensile vault is formed of two helices wound helically with a long pitch and
de sens inverse pour que cette voûte soit antigiratoire. in the opposite direction for this vault to be anti-perspiratory.
Chaque armure peut bien entendu être une armure telle que celles représentées dans les figures 1 et 2, ou encore des variantes avec ou Each armor can of course be an armor such as those shown in Figures 1 and 2, or variants with or
sans rainures.without grooves.
Cette voûte est recouverte par une gaine de frettage 43 qui This vault is covered by a hooping sheath 43 which
maintient les éléments entre eux.keeps the elements together.
Sans sortir du cadre de l'invention, l'armure de traction telle que revendiquée peut, bien entendu, être posée sur tous les types de câbles, par exemple des câbles électriques, à fibres optiques, à transport de fluides, ou composites réunissant toutes ou en partie ces caractéristiques. -5- Without departing from the scope of the invention, the tensile armor as claimed can, of course, be placed on all types of cables, for example electric cables, optical fiber, fluid transport, or composite assembling all or in part these features. -5-
Claims (5)
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