Brevet FR2064381A1 — publié le 19710723

î 2064381 L'invention se rapporte de façon générale aux engins de levage montés sur les chevalements de forage pour la manutention des tubes utilisés pour forer, terminer et exploiter les puits. Elle se. rapporte en particulier à un mécanisme de verrouillage 5 utilisé avec la partie de l'appareil de levage qui relie le moufle mobile aux élévateurs et à l'articulation et que l'on appelle communément le crochet. Le mécanisme de verrouillage suivant l'invention est applicable à la plupart des moufles mobiles des palans. On trouve la 10 description de tels crochets dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n® 3 278 163, du 11 Octobre 1966 et n° 3 434 696, du 25 Mars 19691 toutefois, étant donné que la plupart des moufles à crochet peuvent être modifiés pour utiliser le verrouillage suivant l'invention, le moufle à crochet particulier qui est 15 représenté en combinaison avec mécanisme de verrouillage ne doit pas être considéré comme limitatif de l'invention. Bien qu'on connaisse dans la technique antérieure divers moyens et dispositifs pour bloquer le crochet en rotation, les mécanismes de verrouillage déjà connus sont affectés d'un cer-20 tain nombre d'inconvénients tels que le prix de revient élevé des pièces usinées montées à l'intérieur du boîtier du ressort et également la nécessité d'utiliser un crochet de plus grande longueur puisqu'une partie de la course du ressort est fréquemment une longueur perdue sur le crochet. 25 Le principal but de l'invention est donc de réaliser un nouveau mécanisme de verrouillage permettant de bloquer le crochet en rotation par rapport au moufle. Un autre but de l'invention est de réaliser un nouveau mécanisme de verrouillage du crochet qui permette d'utiliser des 30 crochets de plus faible longueur. L'invention a encore pour autre but de réaliser un mécanisme de verrouillage du crochet qui soit moins coûteux tout en étant très perfectionné. En bref, les buts visés par l'invention sont atteints par 35 l'utilisation d'un bras de verrouillage qui s'engage dans une couronne crantée pour bloquer le crochet en rotation par rapport au moufle. Le mécanisme comporte des moyens qui permettent 70 37395 2 2064381 de dégager le bras de verrouillage de cette couronne et de le remettre en prise avec cette couronne par de simples mouvements de traction verticale descendante. la description qui va suivre, faite en référence aux 5 dessins annexés, donnés surtout à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, - la figure 1 est line vue en élévation de côté, en partie en coupe, d'un moufle mobile à crochet muni du méeanis- 10 me de verrouillage du crochet suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue en élévation avant du moufle de la figure 1 j - la figure 3 .est une vue en plan de la couronne crantée qui coopère avec le bras de verrouillage suivant l'inven- 15 tion ; - la figure 4 est une vue en élévation de côté, en partie en coupe, du bras de verrouillage suivant l'invention ; - la figure 5 est une vue en élévation de côté et en partie en coupe du mécanisme de la figure 4. 20 La figure 1 représente la partie mobile d'un engin de levage habituellement utilisé sur un chevalement de forage pour la manutention des tubes, à l'exception des élévateurs. La partie mobile est constituée par un moufle mobile 10 et un crochet désigné dans son ensemble par la référence 16. Le mou- 25 fie mobile 10 comprend plusieurs poulies 11, qui sont au nombre de cinq dans l'exemple représenté sur le dessin (voir figure 2), mais qui peuvent être en tout nombre voulu. Ainsi qu'il est bien connu dans la technique, un moufle fixe (non représenté) porte le moufle mobile par l'intermédiaire d'un 30 câble ou d'une corde dont les brins sont représentés en 18. A ce moufle mobile est suspendu, de façon mobile en rotation, un ensemble d'accrochage 16 qui comprend une partie 20 constituant un adaptateur et une partie 21 qui constitue le crochet proprement dit. 35 Le crochet 21 est agencé pour tourner par.rapport à l'adaptateur 20, au droit de la surface 22 représentée sur la figure 2. Ainsi qu'on peut mieux le voir dans la zone de la 70 37395 3 2064381 figure 1 qui est représentée en coupe, le crochet 21 comprend une tige ou un prolongateur 23 qui est engagé à travers l'adap tateur 20 et présente, une partie cylindrique 24 de diamètre légèrement plus fort à son extrémité supérieuré. Une couronne 5 crantée 25, représentée par une vue différente sur la figure 3 est fixée à la surface terminale supérieure de l'élément cylin drique 24, par des organes d'assemblage 26, qui traversent des trous dé montage 27 de la couronne 25. Il est donc évident que lorsque le crochet 21 tourne, les parties 23 et 24 formant le 10 prolongement tournent, en même temps que là couronne crantée 25. Ainsi qu'on l'expliquera plus bas, un bras de verrouillage qui peut s'engager dans l'une des encoches 28, rend le crochet 21 incapable de tourner par rapport à l'adaptateur 20, Un ressort 30 est monté au-dessous de la couronne 25, 15 autour de la tige cylindrique de prolongement 23, de la façon qui est classique dans la technique des moufles. Habituellement, ces ressorts possèdent une force suffisante pour soulever non seulement le crochet 21 mais également une longueur de tube suspendue au crochet. Il en résulte que, lorsqu'un 20 tube s'échappe du train de tubes, le ressort dégage la goupille du joint inférieur de l'outil du logement du tronçon immédiatement suivant, ce qui supprime la nécessité de soulever à nouveau le tronçon avant de pouvoir le mettre en râtelier. Un plongeur 31, fixé à une plaque 32, et qui est appro 25 prié pour guider l'élément 24 lorsque le crochet 21 est soumis à une charge suffisante pour l'attirer vers le bas en comprimant le ressort 30. L'ensemble 16, comprenant l'adaptateur et le crochet, est également agencé pour osciller par rapport au moufle mobile 30 10 autour d'un axe 40, qui est représenté plus clairement sur la figure 2. La figure 1 représente les positions relatives de la couronne crantée 25 et du mécanisme 50, avec son bras de verrouillage 51, qui ést mieux représenté sur les figures 4 et 5. 35 La figure 3 est une vue de dessus de la couronné cran tée 25, qui présente des trous de montage 27. Cette couronne 25 présente également une série d'encoches 28 d'une forme pro 70 37395 4 2064381 pre à permettre de mettre le bras de verrouillage, décrit en regard des figures 4 et 5, plus facilement en prise avec cette couronne. la figure 4 est une vue en élévation de côté et en 5 partie en coupe du mécanisme de verrouillage 50. 0e mécanisme 50 comprend un bras de verrouillage 51 coudé én 1, dont une extrémité est articulée sur un axe 52 relié à l'adaptateur 20. On remarquera que c'est le bord 53 du bras de verrouillage 51 qui entre en prise avec l'une des encoches 28 de la couronné 10 crantée 25 de la figure 3# Une goupille 54 fait saillie sur l'adaptateur 20 pour coopérer avec une échancrure 49 du bras 51 et placer la tige de blocage en bonne position d'alignement par rapport aux deux cavités décrites plus bas. Un ressort 55 relié à l'adaptateur 20 met le bras de verrouillage 51 en pri- 15 se avec la couronne crantée 25 en l'absence d'autres forces. Un boîtier 56 de guidage de la tige de blocage, qui est représenté en coupe sur la figure 4, est fixé à l'adaptateur 20 par un organe d'assemblage 57. Dans ce boîtier 56 de guidage, coulissent une tige de blocage 58 présentant un anneau à son 20 extrémité inférieure, et également un guide 59 de tringle de blocage, qui entoure la tringle 58 et dont l'extrémité supérieure présente une forme en U pour recevoir l'extrémité libre du bras de verrouillage 51. Le guide 59 est rendu solidaire de la tige de blocage 58 par une goupille 60. Un ressort 61 25 repousse la tige de Ibocage 58 et sçn guide 59 vers le haut pour tendre à engager la tige dans l'une des cavités 62 et 63 jusqu'à ce qu'on dégage cette tige 58 de la façon qui sera décrite plus bas. Le bras de verrouillage 51 présente deux cavités 62 et 30 63 pour recevoir la tige de blocage 58. Dans la forme préférée de réalisation, la tige 58 présente une extrémité supérieure cylindrique et les cavités 62 et 63 sont également de forme cylindrique pour recevoir la tige 58. Toutefois, il va de soi que l'extrémité supérieure de la tige 58 peut présenter n'im-35 porte quelle forme désirée et que les cavités 62 et 63 peuvent être réalisées sous toute forme voulue qui leur"permette de recevoir la tige 58. 70 37395 5 2064381 Pour le fonctionnement du mécanisme de verrouillage décrit plus haut, il est visible que le ressort 55 tend à mettre le bras de verrouillage 51 en prise avec l'une des encoches 28 de la couronne 25 et que la tige de blocage 58 est 5 alors engagée dans le trou'63, ce qui bloque le bras 51 en position de verrouillage. La goupille 54- fixe la position appropriée pour le centrage de la tige 58 dans la cavité 63» Pour dégager le bras de verrouillage 51 de la couronne crantée 25, il suffit d'exercer une traction sur l'encoche 65 prévue 10 à l'extrémité libre du bras coudé 51. Bien qu'on ne l'ait pas représentée sur le dessin, on peut exercer cette traction à l'aide d'un câble ou autre moyen équivalent engagé dans cette encoche 65 pour exercer une traction vers le bas. En exerçant jtj cette traction sur l'encoche 65, on fait descendre le guide 59 et, en même temps, la tige de blocage 58, pour dégager ainsi" la tige de la cavité 63. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 4, l'extrémité supérieure de la tige de blocage 58 descend suffisamment pour que la tige 58 se dégage du trou 63 avant 20 que le bras de verrouillage 51 ne commence à pivoter en réponse à la force de traction descendante. Ensuite, la traction descendante exercée sur l'encoche 65 fait pivoter le bras de verrouillage 51 autour de l'axe 52, pour le dégager de la couronne 25. Lorsque le bras de verrouillage 51 a atteint sa po-25 sition totalement dégagée, ou de déverrouillage, la tige de blocage 58 s'engage dans le trou 62 pour bloquer le mécanisme dans la position déverrouillée. Pour mettre à nouveau le bras de verrouillage 51 en prise avec la couronne crantée 25, on tire de haut en bas l'anneau de la tige de blocage 58,' par 30 exençle au moyen d'une corde ou d'un câble fixé à cet anneau (non représenté). Lorsqu'on a dégagé la tige de blocage 58 de la cavité 62, le ressort 55 fait basculer le bras de verrouillage 51 pour le placer dans sa position entièrement en prise avec la couronne crantée 25. 35 II sera évident pour l'homme de l'art que la fome de réalisation décrite ci-dessus n'est présentée qu'à titre d'exemple et que l'on peut y apporter de nombreuses modifica 70 37395 6 2064381 tions et variantes sans pour cela sortir âu domaine de l'inven tion. Par exemple, alors que l'on a décrit et représenté l'utilisation d'une couronne crantée à encoches pour coopérer avec le bras de verrouillage 51» il va de soi que l'on peut utiliser en variante d'autres"types d'éléments à encoches. 70 37395 7 2064381 BEVENDIOAÏIOÎI S 1. Mécanisme de verrouillage d'un ensemble d'accrochage comprenant un crochet et un adaptateur qui relie le crochet à un mougle mobile d'engin de levage, et dans lequel le 5 crochet est articulé à l'adaptateur pour pouvoir pivoter par rapport à cet adaptateur, ce mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend un bras de verrouillage mobile monté sur l'adaptateur, un élément complémentaire de ce bras et fixé rigidement au crochet;des premiers moyens qui 10 répondent à une force de traction verticale descendante en mettant le bras de verrouillage en prise avec ledit élément complémentaire ; et des deuxièmes moyens qui répondent à une force de traction verticale descendante en dégageant le bras de verrouillage de son élément complé-15 mentaire. 2. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément complémentaire du bras de verrouillage comprend une couronne crantée. 3. Mécanisme suivant la revendication 2, caractérisé en ce 20 que les premiers moyens comprennent un ressort monté entre l'adaptateur et le bras de verrouillage pour mettre ce bras en prise avec la couronne crantée. 4. Mécansisme suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent de plus un premier or— 25 gane de dégagement qui coopère avec le bras de verrouilla ge pour laisser le ressort mettre le bras de verrouillage en prise avec la couronne crantée. 5. Mécanisme suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le bras de verrouillage mobile est articulé sur l'a- 30 daptateur et c-ue les deuxièmes moyens comprennent un deu xième organe de dégagement et des moyens qui font pivoter le bras de verrouillage pour le dégager de son élément co mplémentaire. 6. Mécanisme ae verrouillage du crochet incorporé à un ensem-35 ble comprenant un crochet et un adaptateur qui relie le 70 37395 8 2064381 crochet à un moufle mobile d'engin de levage, dans lequel le crochet est articulé à l'adaptateur pour pouvoir pivoter par rapport à ce dernier, ce mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend un bras de verrouillage coudé 5 en ! articulé sur l'adaptateur par l'une de ses extrémités un élément complémentaire du bras de verrouillage fixé rigidement au crochet,'des moyens qui font osciller le bras de verrouillage pour le mettre en prise avec son élément complémentaire ; et des moyens qui font pivoter le 10 bras de verrouillage pour le dégager de son élément complé mentaire. 7. Mécanisme de verrouillage du crochet incorporé à un ensemble comprenant un crochet et un adaptateur qui relie le crochet à un moufle mobile d'engin de levage, dans lequel 15 le crochet est articulé à l'adaptateur pour pouvoir pivo ter par rapport à ce dernier, ce mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend s un bras de verrouillage_mobile relié à l'adaptateur, et qui présente une première et une deuxième cavités destinées à recevoir une tige de blocage; 20 un élément complémentaire du bras de verrouillage fixé rigidement au crochet ; une tige de blocage à ressort, qui coulisse dans l'adaptateur et qui est adaptée pour pouvoir s'engager successivement dans lesdites cavités et s'en dégager en combinaison avec le mouvement du bras de 25 verrouillage ; un ressort qui tend à mettre le bras de verrouillage en prise avec son élément complémentaire lorsque la tige de blocage a été dégagée de la première cavité ; et des moyens servant à dégager le bras de verrouillage de l'élément complémentaire lorsque la tige de 30 blocage a été dégagée de la deuxième cavité. 8. Mécanisme de verrouillage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le bras de verrouillage mobile est un élément coudé en L articulé sur l'une de ses extrémités 9. Mécanisme de verrouillage suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens qui permettent de dégager le bras de verrouillage de l'élément complémentaire com-prennent des moyens qui permettent d'exercer une force 35 70 37395 9 2064381 •verticale descendante sur l'extrémité libre du bras coudé. 10. Mécanisme de verrouillage suivant la revendication 9» caractérisé en ce que ledit élément complémentaire est une couronne crantée encociiée.