Brevet FR2484497A1 — publié le 19811218

L'invention concerne un dispositif de blocage pour un élément en forme de pilot qui est reçu coulissant longitudinalement dans un corps flottant (corps capable de flotter), ce dispositif com- prenant au moins une crémaillère s'étendant sur une par7tie au moins de la longueur de l'élément en forme de pilot et destinée à coopérer avec au moins un pignon dont la commande et le support sont attachés au corps flottant, de même qu'au moins une mâchoire de blocage reliée au corps flottant et portant une denture qui correspond à la denture de la crémaillère et peut être amenée en prise avec elle pour le blocage, la mâchoire étant déplaçable dans le sens de la longueur de la crémaillère sur une distance correspondant au moins à la moitié du pas des dentures et la mâchoire pouvant être écartée de la crémail- lère dans une direction perpendiculaire à la longueur de la crémaillère. Un tel dispositif de blocage est décrit dans la demande de brevet européen non prioritaire selon la publication provisoire 0,024,939 et est employé dans une plate-forme autoélévatrice destinée à être utilisée en mer et comportant au moins trois piliers ou jambes. Cependant, on peut concevoir d'autres applications o une jambe, une pile, un pilot, un pieu ou un élément analogue de forme allongée doit être bloqué par rapport à un corps flottant. Dans l'emploi de tels dispositifs, les jambes peuvent être abaissées jusqu'à ce qu'elles reposent sur le fond par l'entraînement des pignons; après cela, dans le cas d'une plate-focme autoélévatrice, par la poursuite de l'entraî- nement des pignons, la plate-forme est montée hors d'atteinte des vagues. Quand la hauteur requise est atteinte, la plate-forme est bloquée par rapport aux jambes par l'amenée des mâchoires dentées en prise avec les crémaillères, de sorte que les pignons peuvent être déchargés et ne peuvent plus être exposés ensuite à des sollicitations qui dépassent les efforts de levage normaux. Les guides entre les jambes et la plate-forme sont soulagés en même temps et peuvent donc avoir une construction plus légère. Pour pouvoir Ilerer la méchoire eh position de blocage, elle est déplaçable par quatre broches filetées ou vérins à vis, dont deux servent du déplacement longitudinal pour positionner la denture de la mâchoire correctement par rapport à la denture de la crémaillère, avec les sommets de dents de la mâchoire en face des fonds de dents de la crémaillère, et dont les deux autres servent à l'engagement consécutif de la denture de la mâchoire dans celle de la crémaillère. La mâchoire est donc amenée en position de blocage par deux dispositifs de déplacement différents, ce qui ast laborieux et prend beaucoup de temps pour la manoeuvre et complique le dispositif de blocage parce qu'il faut non seulement deux méca- nismes d'entraînement différents mais aussi des commandes séparées pour eux. L'invention vise à éliminer ces inconvénients par la création d'un dispositif de blocage plus simple qui permette en outre des manoeuvres plus rapides. Selon l'invention, un dispositif de blocage comme défini au début est caractérisé en ce que la mâchoire est formée par une plaque ayant essentiellement le contour d'un trapèze isocèle, la denture s'étendant le long de la grande base du trapèze, et est maintenue entre deux blocs de guidage qui. sont déplaçables conjointe- ment et séparément dans le sens de la longueur de la crémaillère et qui présentent chacun un plan de guidage pour l'un des côtés inclinés de la mâchoire trapézoïdale. De cette manière, le mouvement d'amenée en prise de la mâchoire avec la crémaillère peut être produit aussi par le dispositif pour le déplacement longitudinal, de sorte qu'il suffit d'un seul dispositif de déplacement. En effet, l'approche mutuelle des b.ocs de guidage, dans le sens de la longueur de la crémaillère, permet de conférer à la mâchoire un mouvement d'entrée en prise pur, c'est-à- dire essentiellement perpendiculaire à la crémaillère, tandis que le mouvement conjoint des deux blocs dans le même sens produit le déiola- cement longitudinal de la mâchoire. En déplaçant les deux blocs à des vitesses différentes, on peut même produire un mouvement combiné d'en- trée en prise et dans le sens longitudinal, ce qui permet donc un blocage très rapide. Les blocs de guidage peuvent être déplacés de diffé- rentes manières,par des vérins hydrauliques ou pneumatiques par exemple. Il est cependant préférable et conforme à une autre carac- téristique de l'invention que les blocs soient déplaçables chacun par au moins deux broches filetées et que ces broches soient dispo- sées de telle manière que les axes d'un jeu de broches (les broches pour le déplacement d'un bloc de guidage) coïncident avec ceux de l'autre jeu et que les deux broches de chaque paire de broches coaxiales soient reliées l'une à l'autre tout en pouvant tourner l'une par rapport à l'autre. On obtient ainsi un mouvement guidé avec précision des blocs et l'effet d'autoblocage des liaisons vissées augmente encore la sécurité. La liaison avec possibilité de rotation relative de broches coaxiales procure un blocage avan- tageux-dans le sens longitudinal. Lorsque, selon une autre caractéristique de l'inven- tion, l'inclinaison des plans de guidage est égale à l'angle de dent ou angle de pression des dents, les forces transmises des dents aux blocs ne subissent pas d'augmentation. Les forces transmises peuvent être décomposées en une composante verticale qui est appliquée par le dispositif de déplacement des blocs de guidage au corps flottant et une composante horizontale transmise directement au corps flottant par des surfaces de guidage entre les blocs et ce corps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale schématisée d'une partie d'une plate-forme autoélévatrice au droit d'une des jambes, la figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle d'un dispositif de blocage selon l'invention à la position libre; la figure 3 est une vue analogue montrant le disposi- tif en position de blocage; et la figure 4 est une coupe longitudinale prise suivant la ligne IV-IV de la figure 2. La figure 1 représente une partie d'une plate-forme autoélévatrice 1 dans laquelle est formé un passage 2 pour une jambe 3. Deux crémaillères s'étendent dans le sens longitudinal de la jambe 3 sur deux côtés opposés de celle-ci. La jambe 3 peut avoir toute construction ou section désirée. Il peut s'agir, par exemple, d'une construction en treillis formée de montants reliés entre eux par des entretoises et pouvant porter chacun une ou plusieurs cré- maillères. Les jambes peuvent également Etre formées par des tubes de section droite,circulaire, carrée ou autre. Avec chaque crémaillère 4 peut ou peuvent engrener un ou plusieurs pignons pour déplacer la jambe 3 par rapport à la plate- forme 1. Les pignons sont incorporés dans des mécanismes de commande 5 qui sont appuyés avec interposition d'empilages de ressorts 6, d'un côté contre la plate-forme 1 et de l'autre côté contre un étrier 7 qui est relié rigidement à la plate-forme. Afin que la jambe 3 reste convenablement positionnée (orientée) par rapport à la plate-forme, le mouvement longitudinal de la jambe est guidé par deux guides 8, 9 espacés l'un de l'autre et solidaires de la plate-forme. Pour bloquer et verrouiller la jambe 3 efficacement par rapport à la plate-forme 1, un dispositif de blocage 10 selon l'invention est prévu à proximité de chaque crémaillère 4. Un tel dispositif sera décrit-ci-après en détail relativement aux figures 2 à 4. te dispositif de blocage 10 comporte une m4choire 11 qui correspond à un bout de crémaillère et qui est constituée par une pièce en forme de plaque dont le contour est essentiellement celui d'un tra7pèze isocèle, dont la grande base porte une denture 12 des- tinée à coopérer avec la denture de la crémaillère 4 se trouvant en face d'elle. La petite base de la mâchoire 11 est parallèle à une partie antagoniste de la plate-forme 1. Les deux côtés obliques de la mâchoire ll ont une inclinaison qui correspond à celle des flancs de dent. Ces deux côtés présentent en outre des rebords 13 (voir en particulier figure 4) qui sont retenus et peuvent coulisser dans des parties 14 formant des glissières sur les côtés obliques, complémen- taires à ceux de la mâchoire 11, de deux blocs de guidage 15. Chacun des blocs de guidage 15 présente deux trous taraudés pour la réception de broches filetées 16, 17. Chacune des broches 16 est alignée avec une broche 17 et est séparée d'elle par une entretoise 18 en forme de barreau qui est également coaxiale aux broches filetées 16, 17. L'ensemble formé par une broche 16, une entretoise 18 et une broche 17 est reçu entre deux partie% rigidement reliées entre elles de la plate- forme 1, ce qui empêche le déplacement longitudinal de cet ensemble. Les broches 16 et 17 d'un tel ensemble sont montées rotatives par rapport à la plate-forme par des paliers de butée 19 et elles sont montées rotatives par rapport à l'entretoise 18, ou l'une par rapport à l'autre, par des paliers de butée 20. Les broches peuvent être entraînées en rotation par un dispositif d'entraînement non représenté. Les broches de chaque jeu, les broches 16 par exemple, sont accouplées entre elles et sont donc chaque fois entraînées à la même vitesse angulaire. De plus, un jeu de broches de chaque dispositif de blocage 10 peut être entraîné en rotation indépendamment de l'autre jeu de broches, celles désignées par 17 par exemple, du même dispositif de blocage 10. Le dispositif qui vient d'8tre décrit fonctionne de la manière suivante. Lorsque la plate-forme autoélévatrice 1 est arrivée au lieu de destination, les jambes 3 sont descendues par les méca- nismes de commande 5 jusqu'à ce qu'elles reposent sur le fond. Par la poursuite du fonctionnement des mécanismes 5, la plate-forme 1 est ensuite montée sur ses jambes jusqu'à ce qu'elle se trouve à la hauteur requise au-dessus de l'eau, Pendant ces mouvements relatifs des jambes 3 et de la plate-forme 1, les dispositifs de blocage 10 occupent la position libre représentée figure 2, tandis que les guides 8, 9 assurent le guidage convenable de chaque jambe 3 par rapport à la plate-forme. Afin que, une fois la plate-forme en position haute, les guides 8, 9 et les mécanismes de commande 5 soient soulagés autant que possible des forces et des couples appliqués par les jambes, pen- dant une violente tempête par exemple, les dispositifs de blocage sont amenés de la position de la figure 2 à la position de blocage de la figure 3, ce qui est produit par l'entraînement approprié des broches filetées 16 et 17. Par la rotation simultanée des broches 16, 17 d'un dispositif de blocage 10 à la même vitesse et dans le même sens, la denture de la mâchoire de blocage 11 peut Etre positionnée correcte- ment en face de la denture de la crémaillère 4. La rotation des broches 16 et 17 à la même vitesse mais dans des sens opposés permet de presser la mâchoire Il vers la jambe 3 sans changer la position relative des dentures. Il est naturellement possible aussi, par la commande appropriée des broches, en les faisant tourner à des vitesses différentes, d'animer la mâchoire 11 à la fois d'un mouvement longi- tudinal et d'un mouvement d'approche de la crémaillère pour l'amener en douceur en prise avec celle-ci. La disposition de deux crémaillères 4 avec deux dispo- sitifs de blocage 10 sur deux côtés opposés des jambes 3 permet un maintien particulièrement sûr des jambes. Dans l'exemplz représenté, les inclinaisons des côtés obliques de la mâchoire trapézoïdale l1 et des blocs de guidage 15 sont égales aux angles de pression des dents. On obtient ainsi l'avan- tage que les forces issues des jambes sont transmises sans augmenta- tion aux blocs de guidage 15. Ces forces peuvent être décomposées en une composante verticale et une composante horizontale. La composante verticale est transmise par les broches filetées 16, 17 au bati de la plate-forme de levage 1. La composante horizontale est au contraire transmise directement par les blocs de guidage 15 aux parties voisines de la plate-forme. Il va de soi que de nombreuses modifications et variantes seront possibles dans le cadre de l'invention. Par exemple, les blocs de guidage 15 peuvent être déplacés par des vérins hydrau- liques ou pneumatiques au 'Lieu de par des broches filetées. Bien qu'il soit préférable que les angles d'inclinaison de la mâchoire et des blocs de guidage soient égaux aux angles de pression des dents, ces angles peuvent également avoir des grandeurs différentes. Il est possible encore, au lieu de faire glisser la mâchoire ll vers la cré- maillère 4 dans le plan des figures 2 et 3, de déplacer la mâchoire perpendiculairement à ce plan pour l'amener en prise avec la crémail- lère. Il faut dans ce cas prévoir un dispositif pour déplacer la mâchoire dans le sens de la longueur de la crémaillère pour positionner les dentures l'une par rapport à l'autre et un dispositif pour dépla- cer la mAchoire 1l perpendiculairement au plan du dessin pour l'écar- ter de la crémaillère et pour l'amener en prise avec elle. Cette cons- truction a l'avantage que la mâchoire Il peut alors rester en perma- nence en contact avec une partie du bâti de la plate-forme 1, de sorte que la composante horizontale des forces à transmettre peut être appli- quée directement, par la crémaillère, au bâti de la plate-forme. La mâchoire d'une telle construction peut être une plaque rectangulaire portant la denture sur l'un des côtés. Bien que l'exemple qui vient d'être décrit concerne une plate-forme autoélévatrice, l'application des dispositifs de blocage selon invention n'est nullement limitée à un tel ouvrage. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de blocage pour un élément en forme de pilot qui est reçu coulissant longitudinalement dans un corps flottant (corps capable de flotter), ce dispositif comprenant au moins une cré- maillère s'étendant sur une partie au moins de la longueur de l'élément en forme de pilot et destinée à coopérer avec au moins un pignon dont la commande et le support sont attachés au corps flottant, de même qu'au moins une mâchoire de blocage reliée au corps flottant et por- tant une denture qui correspond à la denture de la crémaillère et peut être amenée en prise avec elle pour le blocage, la mâchoire étant déplacable dans le sens de la longueur de la crémaillère sur une dis- tance correspondant au moins à la moitié du pas des dentures et la mâchoire pouvant être écartée de la crémaillère dans une direction perpendiculaire à la longueur de la crémaillère, caractérisé en ce que la mâchoire (11) est formée par une plaque ayant essentiellement le contour d'un trapèze isocèle, la denture (12) s'étendant le long de la grande base du trapèze, et est maintenue entre deux blocs de guidage (15) qui sont déplaçables conjointement et séparément dans le sens de la longueur de la crémaillère -(4) et qui présentent chacun un plan de guidage pour l'un des côtés obliques de la mâchoire trapé- zoldale. 2. Dispositif de blocage selon la revendication 1, et comprenant des broches filetées pour déplacer la mâchoire, caractérisé en ce que les blocs de guidage (15) sont déplaçables chacun par au moins deux broches filetées (16, 17) et en ce que ces broches sont disposées de telle manière que les axes d'un jeu de broches (16 ou 17) coïncident avec ceux de l'autre jeu et que les deux broches (16, 17) de chaque paire de broches coaxiales sont reliées l'une à l'autre tout en pouvant tourner l'une par rapport à l'autre. 3. Dispositif de blocage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'inclinaison des plans de guidage est égale à l'angle des flancs de dent ou angle de pression des dents.