Brevet FR2345389A1 — publié le 19771021

Ba présente invention concerne un dispositif constitué par trois chenilles disposées à 1200 les unes des autres prévu pour tracter, poser ou relever, aussi bien en mer qutà terre, des éléments de forme allongée, en positon horizontale,##et présentant une grande longueur et une section importante,telsquedea tuyaux flexibles, câbles, pipes-lines ou éléments analogues. Lorsqu'on veut tracter, poser ou relever des éléments de forme allongée il est important que le dispositif, prévu à cet effet, permette d'exécuter ces manoeuvres sans provoquer des déformations de ces éléments. Le dispositif doit en outre, convenir à des éléments de forme allongée, de diamètres différents et dont la section peut être circulaire, triangulaire, hexagonale ou de toutes autres formes présentant des symétries à 1200. La présente invention a, en conséquence, pour objet de créer un tel dispositif qui, tout en répondant à ces critères, puisse Qtre utilisé aussi bien en mer qu'à terre. Ce dispo sitif doit fournir un effort de traction ou de retenue continu et permettre d'obtenir une vitesse contrôlée pour l'élément tracté quel que soit le diamètre de celui-ci. Conformément à l'invention, le dispositif à chenilles destiné à tracter, poser ou relever aussi bien en mer qu'à terre, des éléments de forme allongée, en position horizontale, et présentant une grande longueur et une section importante, tels que des tuyaux flexibles, cales, pipes-lines ou éléments analogues, est caractérisé en ce qu'il est constitué par trois chenilles, disposées à 1200 les unes des autres, composées de maillons articulés et entourant une roue dentée motrice et une roue dentée, libre en rotation et dont l'axe, au moyen d'un dispositif, solidaire du carter de la chenille, peut être déplacé, dans le sens longitudinal de cette dernière, à 1 'inté- rieur d'une lumière rectangulaire du carter enveloppant partiellement la.chenille et son btti, ce dernier étant relié et articulé par des axes à des doubles coulisseaux, guidés dans des glissières solidaires du bâti du dispositif, et pouvant Qtre déplacés par des vérins hydrauliques dont l'une des extrémités est articulée sur la base du bâti et l'autre extrémité est fixée, par une articulation, aux coulisseaux qui se déplacent symétriquement par rapport à l'axe de l'élé ment tracté et selon le diamètre de celui-ci par suite de l'interaction de bras de synchronisation qui sont articulés autour d'axes solidaires du bâti, et dont l'une des extrémités est reliée aux coulisseaux par un accouplement à trois degrés de liberté et dont l'autre extrémité engrène par un secteur denté avec le secteur denté des bras de synchronisation des coulisseaux associés aux chenilles voisines. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une élévation latérale partiellement en coupe, du dispositif, mais sur lequel seulement une chenille est représentée, dans ce cas la chenille inférieure. La fig. 2 est une coupe longitudinale d'une chenille suivant l'invention. La fig. 3 est une coupe d'une chenille suivant la ligne III-III de la fig. 1. La fig. 4 montre, en coupe transversale, la disposition des trois chenilles et leurs commandes. La fig. 5 est une coupe d'un coulisseau et de la chenille qu'il porte. La fig. 6 montre, en coupe, un patin de chenille. La fig. 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 6. La fig. 8 est une coupe montrant la liaison entre un bras de synchronisation et un coulisseau. La fig. 9 est le schéma du circuit hydraulique de deux dispositifs trichenille branchés en parallèle et disposés l'un à la suite de l'autre. Les fig. 10a à 10e illustrent le comportement du dispositif trichenille lors du passage d'une surépaisseur ou d'un raccord. Le dispositif suivant l'invention est constitué par un b#ti 1, fixé soit sur un support rigide, soit sur le sol, soit sur un véhicule terrestre, soit sur le pont d'un navire. Ce bâti 1 supporte les trois ensembles à chenille, répartis à 1200, les uns par rapport aux autres, autour de l'axe de traction principal. Seulement l'un, l'ensemble inférieur 2, est représenté à la fig. 1. Chaque ensemble se compose d'un bâti 3, d'une chenille 4 à patins de traction 5, d'un coulisseau en deux parties 6a et 6b, de deux doubles glissières 7a et 7b, de deux vérins 8a, 8b et de quatre bras de synchronisation 9a, qo, 10a et lOb groupés deux par deux de chaque côté de la chenille 4. Les trois ensembles I, Il, III sont alimentés en fluide hydraulique par une centrale munie d'un dispositif particulier pour la réduction de l'effort de rapprochement des chenilles. La chenille 4 est-composée de maillons il qui sont articulés, les uns par rapport aux autres, autour d'axes supportant des galets 12 qui, en roulant sur une piste 13, assurent le déplacement rectiligne des maillons 11. L'entraînement de la chenille s'effectue au moyen d'un moteur hydraulique agissant sur une roue dentée 14 qui engrène avec les rouleaux 15 portés par les axes des galets 12. La chenille 4 peut être tendue en déplaçant dans une lumière 40, au moyen d'un dispo sitif tendeur 17, une roue dentée 16 libre en rotation. Le moteur hydraulique, la piste de roulement 13 et le dispositif tendeur 17 sont solidaires du carter 31. Chaque maillon Il de la chenille 4 comporte un patin amovible 5 qui est constitué par une bride 18 fixée sur le maillon Il au moyen de tiges filetées 19a et 19b. Dans cette bride coulisse une semelle 20 qui est guidée dans un alésage 21 et dont la forme et la matière constitutive sont adaptées à celles de l'élément tracté. Le coulissement de la semelle 20 est limité par une goupille antirotatoire 22 solidaire de la bride 18 et se déplaçant dans une encoche 23 de cette dernière. Entre la bride 18 et la semelle 20 est inséré un coussin en matière élastique 24 permettant l'absorption des irrégularités géométriques de l'élément tracté. L'ensemble à chenille est monté sur un coulisseau composé de deux éléments 6a et 6b qui peuvent se déplacer dans des glissières 7a et 7b solidaires du bâti 1. Un axe 25, traversant l'alésage 26 du bâti 3 de la chenille, relie ce dernier au demi-coulisseau 6a permettant ainsi à 1' ensemble 2 portant la chenille 4 d'osciller par rapport au demicoulisseau 6a autour de cet axe 25. Le maintien du coulisseau 6a dans la double glissière 7a est assuré par des patins de guidage. Le demi-coulisseau 6b, guidé également par des patins dans la double glissière 7b, est relié au bâti 3 de la chenille par un axe 39 traversant une lumière 28 du btti 3.Chacun des demi-coulis seaux 6a et 6b est relié à la tige de piston d'un vérin Sa et 8b dont l'embase est montée articulée en 8c, 8d sur le b ti 1 du dispositif. Lorsqu'une des chenilles s'écarte par rapport à l'axe de l'élément tracté par suite d'une augmentation du diamètre de ce dernier, ce mouvement est transmis aux autres chenilles par les bras doubles de synchronisation 9a, 9b, iota, 10k de sorte que ces chenilles s'écartent symétriquement par rapport à l'axe de l'élément tracté. De ce fait, les trois chenilles I, Il, III, (fig. 4) exercent une pression égale et bien répartie sur l'élément tracté A et maintiennent ainsi l'axe initial de ce dernier.Un Jeu de bras de synchronisation 9a, 9b ou 10a, lOb (voir fig. 8) est constitué par deux leviers, qui sont articulés autour d'un axe 29a et 29b, solidaires du bâti 1, et comportant chacun un secteur denté 30a, 3Ob qui est en prise avec le secteur denté des leviers de synchronisation commandant les autres chenilles. L'extrémité de chaque paire de leviers de synchronisation 9a, t ou 10as 10b est reliée au carter 31 de la chenille 4 par l'intermédiaire d'un accouplement à trois degrés de liberté.Cet accouplement est composé d'une semelle 32 en deux parties qui est vissée sur le carter 31 et dans laquelle coulisse, monté sur une rotule 33 un palier 34 guidant l'extrémité 35 du levier de' synchro- nisation 9a, 9b ou 10a, lOb. On voit à la fig. 9, représentant le circuit hydraulique, qu'une pompe PI de la centrale hydraulique permet de charger les accumulateurs AI et AS par l'intermédiaire d'un distributeur DM à commande manuelle lorsque celui-ci se trouve dans la position 1 et après ouverture des vannes R1 et R2. Les trois chenilles I, Il, III s'appliquent alors sous pression sur l'élément tracté A par l'intermédiaire de vérins 8a, 8b de chaque chenille, les vannes RI et R2 sont refermées et le distributeur DM est ramené dans la position de repos 2.Lors d'une augmentation du diamètre de l'élément tracté A au cours du fonctionnement de la trichenille, par exemple, suite à la présence d'un raccord 38, un palpeur 36 situé en amont de la trichenille (voir fig. 10), le sens de déplacement de l'élément tracté A étant indiqué par la flèche fi, provoque la commutation du distributeur DE en position 2 permettant ainsi d'alimenter les vérins Sa de chaque chenille par une pression antagoniste au moyen de l'accumulateur A3 précédemment chargé par la pompe P2. Cette pression antagoniste réduit temporairement l'effort de serrage des chenilles et autorise le passage de diamètres supérieurs. Inversement, lorsque l'élément tracté A retrouve son diamètre initial, le distributeur DE, commandé par le palpeur de sortie 37, isole l'accumulateur A3 du circuit.La pression, agissant alors sur les vérins 8a et 8b, est en conséquence la pression initialement fournie par les accumulateurs Âî et A2. Pendant ces opérations la vanne R4 est ouverte et la vanne R3 est fermée. Le palpeur 37, annulant le délestage de la première trichenille rencontrée par l'élément tracté A, peut commander simultanément le délestage de la seconde trichenille dans le cas QÙ l'installation comporte plusieurs trichenilles les unes à la suite des autres. Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est le suivant : lorsqu'il s'agit de tracter, poser ou relever un élément de forme allongée et composé de plusieurs longueurs qui sont assemblées au moyen de raccords 38 d'un plus grand diamètre, l'installation comporte généralement plusieurs ensembles à trichenille montés les uns à la suite des autres. Les fig. 10 et Il représentent schématiquement le comportement d'une installation à deux trichenilles lors du relèvement d'un élément de forme allongée comportant plusieurs longueurs reliées les unes aux autres par l'intermédiaire de raccords 38 présentant un diamètre supérieur. Lorsque le raccord 38 arrive au contact du palpeur d'entrée 36 celui-ci délivre une impulsion électrique au distributeur DE qui va alors occuper la position 2 (fig. 9). s ce moment, l'accumulateur A3 envoie une pression antagoniste sur la petite section des vérins Sa, 8b et réduit ainsi l'effort d'application des chenilles I, Il, III sur l'élément à tracter. C'est l'opération de délestage.Lorsque le raccord 38, en continuant sa progression, arrive au contact des trois chenilles, il les écarte par suite de l'augmentation progressive de son diamètre. Les bras de synchronisation 9a, 9b, 10a, 10b, par l'intermédiaire de leurs secteurs dentés 30a, 30b, assurent alors un écartement rigoureusement identique des trois chenilles. Ces dernières sont alors en contact avec l'élément tracté, d'une part, avec le raccord sur le bord d'attaque et, d'autre part, avec l'élément tracté à leur extrémité d'échappement (voir fig. 10b). Ce mouvement de basculement des chenilles est transmis - à la chenille elle-m#me, laquelle pivote autour de son axe 25, solidaire du coulisseau 6a, l'entraxe entre les coulisseaux 6a et 6k étant invariable.Cependant, l'in tervalle entre les axes 20 et 39 varie par suite du pi votement mais cette variation est compensée par un coulis sement du carter 31 par rapport à l'axe 39 grace à la lumière 28 ; - à chaque groupe de vérins 8a, qui se compriment sans augmenter l'effort par suite de la réduction de l'effort de rapprochement des chenilles, pendant cette phase k le groupe de vérins 8b est immobile ; - au coulisseau 6a qui se déplace dans les glissières 7a par l'intermédiaire du groupe de vérins 8a ;; - aux bras doubles de synchronisation 9a, 9b du fait que la chenille fait pivoter ces derniers autour des axes 29a, 29b communiquant ainsi un mouvement de rotation aux sec teurs dentés 30a, 30b. Cette rotation des secteurs dentés impose et limite les rotation des secteurs dentés, appar tenant aux deux autres chenilles et engrenant avec eux. La liaison à palier coulissant 34 et à rotule 33 entre les bras de synchronisation et le carter 31 de la Chenille permet d'absorber le décalage angulaire et l'extrémité coulissante 35 des bras dans l'alésage de la rotule 33, les variations de longueur des bras lors du mouvement de basculement de la chenille. Lorsque le raccord 38 se trouve, comme représenté à la fig. 10c, au milieu de la portée des chenilles, celles-ci sont parallèles. Les vérins 8a conservent leur position précédemment acquise. Les vérins 8b passent de leur position initiale à une position analogue à celle des vérins 8a et les bras de synchronisation 10a et lOb ont pivoté autour de leurs axes. Au cours de sa progression, le raccord va occuper la position représentée à la fig. 10d. Les vérins 8b et leurs coulisseaux 6b conservent leur position ; par contre, les vérins Sa associés aux coulisseaux Sa reprennent leur position initiale (fig. lova) et les bras de synchronisation correspondants 9a, qb pivotent et retrouvent également leur position de repos. Le raccord sur l'élément tracté atteint ensuite le second palpeur 37 (fig. 10e) qui ramène le distributeur DE de la première trichenille vers la position 1 et excite, simultanément et après temporisation, le distributeur DE de la seconde trichenille qui va occuper la même position que celle de la première trichenille à la fig. lOb. Cette opération isole l'accumulateur A3 des vérins Sa et 8b. Les accumulateurs AI et A2 agissent seuls sur la grosse section des vérins et la trichenille reprend sa position initiale. Suivant la disposition et l'intervalle prévus entre les différentes trichenilles composant l'installation, les palpeurs situés en aval de chaque trichenille peuvent déclencher le délestage de la trichenille suivante et la remise en pression de la trichenille précédente lorsque le raccord est entièrement échappé de cette dernière. Si le palpeur est en contact avec le raccord, avant que celui-ci soit entièrement échappé, ce palpeur ne fournira une information de mise en pression qu'à une position déterminée et correspondant à l'échappement de l'arrière du raccord de la trichenille qutil vient de traverser. Le palpeur déclenchera ensuite le délestage de la trichenille suivante, délestage qui ne peut intervenir qu'après la remise en pression de la trichenille précédemment traversée. Il est à noter que, Si l'installation de traction est composée de n trichenilles, (n - 1) trichenilles sont suffisantes pour assurer la traction ou la retenue de l'élément à relever ou à poser. Les n trichenilles permettent sucoessi- vement et individuellement le passage d'un diamètre supérieur. Dans tous les cas, on ne doit délester qu'une seule trichenille à la fois. La longueur totale de l'installation de traction, définie par les n trichenilles, doit être inférieure à l'espacement existant entre deux raccords successifs de l'élément tracté. Le fonctionnement de la trichenille peut être inversé. Dans ce cas, la fonction des palpeurs 36, 37 est également inversée. Cependant, les cinq phases restent identiques. Par ce moyen, la trichenille permet la pose ou le relevage d'éléments tractés de tous diamètres. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif à chenilles destiné à tracter, poser ou relever aussi bien en mer qu'à terre des éléments de forme allongée, en position horizontale, et présentant une grande longueur et une section importante, tels que des tuyaux flexibles, câbles, pipe-lines ou éléments analogues, caractérisé en ce qu'il est constitué par trois chenilles 4, disposées à 120 , les unes des autres, composées de maillons articulés Il et entourant une roue dentée motrice 14 et une roue dentée 16, libre en rotation et dont l'axe 27, au moyen d'un dispositif 17, solidaire du carter 31 de la chenille 4, peut être déplacé dans le sens longitudinal de cette dernière, à l'intérieur d'une lumière rectangulaire 40 du carter 31 enveloppant partiellement la chenille 4 et son bâti 3, ce dernier étant relié et articulé par des axes 25, 29 à des doubles coulisseaux 6a, 6b ; 6a', 6b' ; 6a", 6b", guidés dans des glissières 7a, 7b ; #a', 7b' ; 7a", 7b", solidairesdu bâti du dispositif, et pouvant être déplacés par des vérins hydrauliques 8a, 8b ; 8#a', 8b' ; 8a", 8bl' dont l'une des extrémités 8c, 8d ; 8c', 8d1 ; 8c", 8d" est articulée sur la base du bâti 1 et l'autre extrémité est fixée par une articulation aux coulisseaux 6a, 6b ; 6a', 6b'; 6a", 6b" qui se déplacent symétriquement par rapport à l'axe de l'élément tracté A et selon le diamètre de celui-ci par suite de l'interaction de bras de synchronisation 9a, 9b ; iota, 10b ; 9a', 9b' ; loua', lOb' ; 9a", 9b" ; lova", lOb1, qui sont articulés autour d'axes 29a, 29b ; 29a' 29b, 29a", 29b" solidaires du bâti 3, et dont l'une des extrémités 35 est reliée aux coulisseaux par un accouplement à trois degrés de liberté 32, 33, 34 et dont l'autre extrémité engrène par un secteur denté 30a, 30b avec le secteur denté 30a', 30b' 30a", 30b" des bras de synchronisation des coulisseaux 6a', 6b'; 6a", 6b" associés aux chenilles voisines. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque maillon Il de la chenille 4 comporte un patin amovible 5 qui est constitué par une bride 18 fixée sur le maillon Il et portant une semelle 20 qui est guidée coulissante dans un alésage 21 et dont la forme et la matière constitutive sont adaptées à celles de l'élément tracté A. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications t et 2 caractérisé en ce qu'un coussin 24 en matière élastique, inséré entre la bride 18 et la semelle 20 du maillon 11, permet d'absorber les irrégularités géométriques de l'élément tracté A.