Brevet FR2520868A1 — publié le 19830805

Dispositif pour la mesure des charges appliquées aux bâtis des mécanismes élévateurs des plates-formes ma- rines. La présente invention concerne les installations de plates-formes marines dites auto-élévatrices notamment prévues pour effectuer des opérations de forage en mer, pourvues d'une pluralité de jambes et d'une pluralité de mécanismes élévateurs associés, du type à pignons et crémaillère, permettant de régler la position et le maintien en position de la dite plate-forme sur les dites jambes A cet effet et par exemple, sur chacune des jambes est fixée rigidement au moins une crémail- 1 ère double à dentures opposées à laquelle est associé un mécanisme élévateur comprenant au moins une paire de pignons reliés à la structure de la plate-forme par l'intermédiaire d'un bâti, chacun des dits pignons en- grènant respectivement avec l'une des deux dentures de la dite crémaillère et étant entraînés en rotation par des moyens moteurs et réducteurs, de manière à détermi- ner dans un sens ou dans l'autre les mouvements requis. Elle a pour objet un dispositif permettant de connaître à tout moment la charge appliquée à chacun des bâtis des mécanismes élévateurs de la plate-forme afin de per- mettre d'agir en conséquence. L'invention est applicable aux installations connues de telles plates-formes dans lesquelles des moyens élas- tiques sont interposés entre le bâti auquel sont fixés les pignons et la structure de la plate-forme de manière à autoriser un léger déplacement latéral des jambes par rapport à la structure de la plate-forme, tel que décrit par exemple dans le brevet américain no 3 606 251 et dans la demande de brevet français N O 80 27914 du 31 12 80. Suivant l'invention, entre chacun des bâtis et la par- tie correspondante de la plate-forme sont interposés des éléments compressibles tarés et des moyens capteurs associés prévus pour que les positions relatives des pièces respectivement solidaires du bâti et de la struc- ture de la plate-forme résultant de la charge appliquée aux dits bâtis puissent être déterminées et transmises à des moyens d'enregistrement ou de lecture directe afin de pouvoir apporter toutes les modifications éven- tuelles requises en fonction des charges et variations de charge. La présente invention sera mieux comprise et d'autres buts et avantages de celle-ci apparaîtront plus clai- rement à la lecture de la description suivante avec référence aux dessins annexés, qui donnent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente de façon schématique un des en- sembles élévateurs d'une plate-forme auquel est appli- qué un dispositif de mesure des charges conforme à l'in- vention. La figure 2 représente en coupe l'ensemble du disposi- tif de mesure. La figure 3 représente à plus grande échelle un détail du dispositif représenté sur la figure 2. La figure 4 représente vue de dessus une forme de réa- lisation d'un dispositif de mesure de charge conforme à l'invention. Sur la figure 1, la référence 1 désigne le carter du bâti 2 qui porte à la manière connue les élèments de commande de mouvement (pignons 4 et moteurs et réduc- teurs 5) de la crémaillère 3 solidaire d'une jambe de la plate-forme 6. Les références 7, 8, 9, et 10 désignent les éléments dotés d'une relative élasticité communément utilisés pour soustraire les pignons portés par le bâti aux efforts axiaux et transversaux pouvant résulter notamment de l'état de la mer Ces éléments, on le rap- pelle, peuvent être constitués, par exemple, par un en- semble formé de plaques métalliques telles que d'acier intercalées avec des plaques d'un matériau élastique de manière à présenter une résistance suffisante à la com- pression C'est aux éléments supérieurs 7 et 8 que sont adjoints les moyens de l'invention. Les références 11 et 12 désignent des pièces fixes soli- daires du bâti par l'intermédiaire respectivement des éléments 7 et 8. Les références 13 et 14 désignent respectivement des pièces solidaires de la structure de la plate-forme. Les références 15 et 16 désignent les éléments compres- sibles tarés représentés en vue agrandie et en détail sur la figure 2. La figure 2 représente de manière plus visible que sur la figure 1 les moyens compressibles 15 adjoints aux éléments élastiques 7 de la figure 1 Ces moyens compres- sibles en tout matériau approprié sont constitués notam- ment par des empilages de rondelles tarées (au nombre de trois dans cet exemple), en forme générale de tronc de c 8 ne légèrement bombé, dont la compression non réma- nente est fonction de la force appliquée. Les mouvements relatifs entre les pièces 11 et 13 soli- daires respectivement du bâti et de la structure de la plate-forme sont guidés par les axes 17 et 18 coulis- sant respectivement dans les logements 19 et 20. Les moyens permettant de déterminer et de transmettre à distance les informations concernant les positions relatives des pièces 11 et 13 sont inclus dans un lo- gement ménagé entré les dites pièces et comprennent un moyen capteur qui sera décrit avec référence à la fi- gure 3. Dans l'exemple donné, ce capteur est du type magnéti- que à transformateur différentiel dont le noyau plongeur modifie suivant la position qu'il occupe le couplage entre les enroulements Mais il est bien évident que tout autre type de capteur permettant d'obtenir les mêmes résultats pourrait être utilisé. La disposition qui vient d'être indiquée pour les mo- yens compressibles 15 et les moyens capteurs associés aux moyens élastiques 7 de la figure 1 est rigoureu- sement la même pour les moyens compressibles 16 et les moyens capteurs correspondant associés aux moyens élastiques 8 de la figure 1. On se référera maintenant à la figure 3 pour décrire le fonctionnement du dispositif La pièce 21 est soli- daire de la pièce mobile 13 tandis que l'embase 22 est solidaire de la pièce 11 solidaire du bâti Cette pièce 22 constitue également en 23 un guide support du moyen capteur 24 à noyau plongeur 25 pourvu d'un ressort de rappel 29 Le noyau 25 est rendu solidaire de la pièce coulissante 21 par des moyens de fixation à vis et écrou 26 et 27. La référence 28 désigne le câble incluant les conduc- teurs d'alimentation et de transmission du capteur. Dans ces conditions, on comprend qu'en fonction de la charge appliquée à la pièce 13, la pièce 21 qui en est solidaire agit sur le noyau 25 du capteur 24 dont l'in- formation résultant de la modification du couplage en- tre ses enroulements est transmise par le câble 28 à des moyens aussi bien d'enregistrement que de lecture directe ou d'affichage. La figure 4 représente en vue schématique en plan une forme de réalisation de l'invention Sur cette figure les élèments identiques à ceux des autres figures por- tent les mêmes références Dans cet ensemble les élé- ments compressibles tarés 15 constitués par des rondel- les sont répartis en huit empilages Centralement à ces derniers est disposé un unique moyen capteur 24-25 dont le câble porte la référence 28. Il est entendu que toute modification apportée par l'homme de l'Art dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention, notamment en ce qui concerne le nombre, la forme et la disposition des élèments compressibles tarés ainsi que leur résis- tance, le nombre et le type des capteurs utilisés, qui peuvent être choisis suivant les cas et conditions d'utilisation. Par exemple, les éléments compressibles peuvent égale- ment être constitués par un dynamomètre à ressorts de compression tarés. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif pour la mesure des charges supportées par le bâti des mécanismes élévateurs des plates-formes marines, caractérisé en ce qu'il comprend en combi- naison des éléments compressibles tarés ( 15) inter- posés entre la structure de la plate-forme et le bâ- ti portant les mécanismes de commande de mouvements relatifs entre la dite plate-forme et la crémaillère solidaire du pied, et au moins un moyen capteur ( 24-25) disposé dans les mêmes conditions, pour dé- terminer et transmettre à des organes aussi bien d'en- registrement que de lecture directe les positions relatives de la dite structure et du dit bâti résul- tant de la charge supportée par ce dernier. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les élèments compressibles tarés ( 15) inter- posés entre la structure de la plate-forme et le bâti sont adjoints aux habituels moyens élastiques qui autorisent la liberté de mouvement requise entre le bâti et la structure de la dite plate-forme. 3 Dispositif selon les revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que les éléments compressibles sont cons- titués par des rondelles de forme générale tronconi- que dont la déformation non rémanente est fonction de la force appliquée, les dites rondelles étant répar- ties en une pluralité d'empilages. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen capteur est du type magnétique à transformateur différentiel dans lequel le noyau plongeur ( 25) modifie suivant la position qu'il oc- cupe le couplage entre les enroulements. Dispositif selon les revendications 1 et 4, carac- térisé en ce que le moyen capteur ( 24-25) est monté verticalement dans un logement ( 30) prévu à cet effet entre la pièce mobile ( 13) solidaire de la structure de la plate-forme et la pièce ( 11) soli- daire du bâti, le dit capteur étant disposé sur un support ( 23) solidaire de la dite pièce ( 11) fixée au bâti, le noyau ( 25) étant fixé à une pièce cou- lissante ( 21), elle-même solidaire de la dite pièce mobile ( 13) solidaire de la dite structure de la plate-forme.