Brevet FR2460884A1 — publié le 19810130

I existe de multiples élévateur, utilisant des câbles, des chaines, des vérins hydrauliques, mécaniques ou pneumatiques, tous ces élévateurs se composent d'une partie fixe qui est reliée à ce qui peut être considéré comme le sol et une partie mobile qui est, selon les besoins, montée ou descendue à l'aide de ttélévateur, tous ces élévateurs sont des élévateurs à simple effet. L'objet de la présente Invention est un élévateur à double effet, ctest-à-dire que, suivant les besoins, une partie peut être soit la partie fixe, soit la partie mobile, et que l'autre partie devient en conséquence soit la partie mobile soit la partie fixe. Par exemple, les pattes de plate-forme de forage en mer doivent être équipées d'élévateurs à double effet car la plateforme et les pattes sont alternavitement parties fixes et parties mobiles, à savoir plate-forme partie fixe lorsque cette dernière est remorquée, et que les pattes sont levées et plate-forme partie mobile lorsque cette dernière est levée au-dessus de J 'eau pour effectuer un forage. Comme la plupart des élévateurs double effet utilisés sur les plate-formes de forage, l'élévateur objet de la présente invention se compose pour une partie de crémaillères qui sont solidaires des pattes de la plate-forme de forage, et pour l'autre partie de pignons, de réducteurs primaires et de moteurs d'entratne- ment avec freins qui sont reliés à la plate-forme proprement dite.La caractéristique principale de l'élévateur, objet de la présente invention, est que chaque pignon est monté dans un porte-pignon auquel les réducteurs primaires sont inclus ou rattachés, le porte-pignon étant relié à la plate-forme ou similaire par deux jambes de force télescopiques articulées dont les lignes de force sont symétriques par rapport au plan passant par l'axe du pignon, et perpendiculaires à la crémail1ère et se situent dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du pignon passant par le milieu des dentures, lignes de force qui coupent sensiblement le plan primitif de la crémail ère à l'endroit où ce plan est le plus près du dimaètre primitif du pignon.Les lignes de force de ces jambes de force font avec le plan primitif de la crémaillère un angle légèrement supérieur à l'angle de pression de la denture augmenté de l'an- gle de frottement des surfaces en contact lors de l'engrènement, en conséquence les réactions de dentures reprises soit par l'une soit par l'autre des jambes de force appuient le pignon contre la crémaillère, pour reprendre cet effort radial les extrémités des dents de la crémaillère sont arrondies et les fonds des dents du pignon sont également arrondis en conséquence. Lorsque le pignon 1,roule" sur la crémaillère en ayant ses fonds de dent qui prennent appui sur les extrémités des dents de la crémaillère, une légère variation cyclique d'entraxe se produrit, variation qui n'est pas du tout gênante avec des dentures en développante de cercle, lorsque les vitesses de rotation du pignon sont lentes.Les jambes de force télescopiques sont reliées à la plate-forme ou similaire par des rotules, une jambe de force est également reliée par une rotule au porte-pignon, l'autre jambe de force est reliée au portepignon par un axe perpendiculaire à la ligne de force de cette jambe de force, et situé également dans le plan médian des dentures perpendiculaires à l'axe du pignon, cet axe a pour but de reprendre les couples parasites de renversement qui ont tendance à faire tourner le porte-pignon autour de l'axe du pignon, la partie télescopique de cette jambe de force doit être réalisée pour pouvoir également supporter ces couples parasites de renversement.Les deux jambes de force travail lent l'une lorsque le porte-pignon est partie fixe, et l'autre lorsque le porte-pignon est partie mobile, lorsque le pignon passe de partie fixe à partie mobile, le télescope de la jambe de force.qui travaillait en partie fixe s'allonge sans efforts, et le portepignon s'appuie sur l'autre jambe de force dont le télescope se raccourcit pour reprendre les efforts soit en butée franche soit en s'appuyant sur un élément élastique, cet élément élastique étant de préférence muni dun dispositif mesureur d'effort, dispositif permettant de desserrer automatiquement les freins dès que les efforts dépassent une valeur prédéterminée, les freins étant automatiquement resserrés dès que les efforts sont revenus à une valeur normale.La mesure des efforts sur les jambes de force des porte-pignons peut également être utilisée pour le pilotage des moteurs de 1 i'élevateur et même d'autres moteurs situés sur la plate-forme et ayant des fonctions diverses pouvant dépendre des efforts captés sur l'élévateur. -Pour les plate-formes de forage en mer, il est habituel d'a voir trois pattes qui sont chacune une section triangulaire en ayant une crémaillère le long de chacune des trois colonnes formant les arêtes de chaque patte. Une jambe de force additionnelle située dans le prolongement de l'axe du pignon peut être prévue pour la stabilité axiale du pignon, cette jambe de force pourrait être remplacée par des galets concentriques au pignon. Les figures 1, 2 et 3 ci-annexées représentent à titre indicatif et non limitatif l'application d'un élévateur à double effet selon l'invention appliquée à une patte de plate-forme de forage en mer. La figure 1 est une vue avec une coupe partielle perpendicu laire à l'axe du pignon. La Figure 2 est une vue avec une coupe passant par l'axe du pignon. La figure 3 est une vue du dessus de la patte d'une plate forme de forage avec élévateur selon l'invention montrant les points de raccordement des porte-pignons à la plate- forme. Le pignon 1 engrène avec la crémaillère 2 en tourillonnant dans le porte-pignon 3 dont les réducteurs primaires 4 et 4' sont sol iadires, ces derniers étant entraînés par les moteurs-freins 5 et 5'. Les jambes de force 6 et 7 sont re liées à la plate-forme 8 par les pièces 9 et 10 et les rotule les 11 et 12 montées sur les axes 13 et 14, sur la figure 1. II est visible que la jambe de force 7 travaille en compression l'anneau dynamométrique 15 étant comprimé alors que la partie télescopique de la jambe de force 6 est allongée d'où le jeu 16. La jambe de force 6 est reliée au porte-pignon 3 par la rotule 17 et l'axe 18, tandis que la jambe de force 7 est reliée au porte-pignon 3 par l'axe 19 et les paliers 20 et 21. Lorsqu'il y a plusieurs pignons placés les uns au-dessus des autres dans l'épaisseur de la plate-forme, les pièces 9 et 10 peuvent être exécutées avec double fixation comme représenté sur la Figure 1. Les dents de la crémaillère 2 dont les extrémités sont arrondies servent d'appui pour les fonds des dents du pignon pendant ltengrènement, le pignon 1 tourilionne dans le porte-pignon 3 par l'intermédiaire des roulements 22 et 23 en étant entraîné par les roues 24 et 24' des réducteurs primaires 4 et 4'. La jambe de force additionnelle 25 reliée au réducteur primaire 4 par l'axe 26 et à la plate-forme 8 par l'axe 27, les axes 26 et 27 pouvant également être munis de rotules assure une stabilité axiale du porte-pignon 3. REVENDICATIONS 1/ Elévateur a double effet pour piate-forme de forage ou simisimilaire, caractérisé en ce que chaque pignon qui engrène avec la crémaillère est monté dans un porte-pignon auquel les réducteurs primaires sont rattachés, le porte-pignon étant relié à la plate-forme ou similaire par deux jambes de force télescopiques dont les lignes de force sont symétriques par rapport au plan passant par l'axe du pignon et perpendiculaire à la cremaillère et se situent dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du pignon passant par le milieu des dentures, les lignes de force coupant sensiblement le plan primitif de la crémaillère à l'endroit où ce plan est le plus près du diamètre primitif du pignon, les lignes de force faisant avec le plan primitif de la crémaillère un angle légèrement supérieur à l'angle de pression de la denture, augmenté de l'angle de frottement des surfaces en contact lors de l'engrènement, les extrémités des dents de la crémaillère étant arrondies et les fonds de dents du pignon étant également arrondis en conséquence. 2/ Elévateur à double effet pour plate-forme de forage ou similaire selon revendication 1 caractérisé en ce que les deux jambes de force sont réunies à 4e plate-forme par des rotules, une des jambes de force étant réunie au porte-pignon par une rotule, l'autre jambe de force étant reliée au porte-pignon par un axe perpendiculaire à la ligne de force de cette jambe de force, située également dans le plan médian des dentures perpendiculaires à l'axe du pignon. 3/Elévateur à double effet pour -plate-forme de forage ou similaire selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les jambes de force télescopiques peuvent s'allonger librement et se compriment contre un élément élastique dynamométrique. 4/ Elévateur à double effet pour plate-forme de forage ou similaire selon revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce qu'une jambe de force située sensiblement dans l'axe du pignon relie le porte-pignon à la plate-forme.