Brevet FR2571397A1 — publié le 19860411

La présente invention concerne des verrous et leurs colliers associés utilisables dans un équipement à vérins et pieux à crémaillères déstinés à élever, abaisser ou immobiliser une plate-forme et, en particulier, une plate-forme flottante qui peut, à la demande, être immobilisée sur les pieux. Pour élever des plates-formes flottantes, on connaît déjà des équipements comportant des vérins, des pieux à crémaillères et des verrous qui sont portés par les vérins et qui, pour le blocage, sont engagés entre deux dents d'une crémaillère. Des équipements de ce type sont décrits dans les documents EP-A-O 024 766, US-A-3 109 289 et US-A-3 389 890. Dans tous ces équipement connus, les verrous sont soumis à un déplacement radial soit vers l'intervalle entre deux dents de crémaillère pour le blocage, soit s'écartant de cet intervalle pour le déblocage. La sécurité de l'opération de blocage ne peut dans ces conditions être assurée qu'en utilisant des moyens compliqués qui ne peuvent qu'être automatiques. Un objet de la présente invention consiste à prévoir un verrou qui peut être actionné en toute sécurité par des moyens simples, tels que des moyens manuels. Suivant une caractéristique de l'invention, l'équipement pour élever, abaisser ou immobiliser une plate-forme comprend des pieux cylindriques passant dans des puits verticaux, chaque pieu étant formé d'un corps cylindrique de révolution muni d'une pluralité de crémaillères le long d'une pluralité de génératrices, d'un verrou rotatif inférieur et d'un verrou rotatif supérieur, d'un collier annulaire de guidage inférieur et d'un collier annulaire de guidage supérieur, le collier annulaire de guidage inférieur étant solidaire du pont de la plate-forme, d'une pluralité de vérins à double effet montés entre les colliers annulaires inférieur et supérieur, les verrous étant des anneaux circulaires de diamètres égaux à celui du corps du pieu, le bord interne de chaque anneau de verrou comportant autant d'encoches que de crémaillères, la largeur et la profondeur de chaque encoche n'étant que légèrement supérieures à la largeur et à la longueur des dents des crémaillères, les orientations angulaires des encoches étant identiques à celles des crémaillères, les colliers annulaires de guidage ayant, au moins partiellement, devant les crémaillères, des zones à section verticale en U ouvert vers l'axe du pieu, les verrous et les colliers étant enfilés sur le pieu avec les verrous pouvant coulisser en rotation dans les zones à section verticale en U, et un organe de commande inférieur et un organe de commande supérieur respectivement associées au verrou inférieur et au verrou supérieur pour les faire tourner individuellement. Suivant une autre caractéristique, chaque pieu comporte deux crémaillères diamétralement opposées. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un équipement suivant l'invention, en position de repos, la Fig. 2 est une vue schématique en coupe verticale de l'équipement suivant l'invention, en position de travail, la Fig. 3 est une vue en coupe verticale, suivant un plan vertical passant par les crémaillères, du collier supérieur et du verrou supérieur, ce dernier en position verrouillée, la Fig. 4 est une vue en coupe verticale, suivant un plan perpendiculaire au plan de la Fig. 3, du collier supérieur et du verrou supérieur, la Fig. 5 est une vue en plan du verrou supérieur, les Figs. 6 et 7 sont des vues en coupe verticale du verrou de la Fig. 5, respectivement suivant les lignes VI-VI et VI-VII, la Fig. 8 est une vue en coupe d'une moitié du collier supérieur, suivant la ligne VIII-VIII, les Figs. 9 et 10 sont des vues partielles en coupe horizontale du collier supérieur de la Fig. 8, suivant les lignes IX-IX et X-X de la Fig. 3, respectivement, et la Fig. 11 est une vue en coupe verticale, suivant un plan vertical passant par les crémaillères, du collier inférieur et du verrou inférieur, ce dernier en position verrouillée. A Fig. 1, on a montré une plate-forme 1 avec son pont 2 et son fond 3. La plate-forme comporte une pluralité de puits verticaux 4 dans lesquels sont enfilés des pieux 5, la Fig. 1 ne montrant qu'un puits et son pieu. Le pieu 5 a un corps cylindrique de révolution avec, sur deux génératrices diamétralement opposées, deux crémaillères 6 et 7. A la Fig. 1, la base 8 du pieu 5 se trouve au niveau du fond 3 de la plate-forme, c'est-à-dire en position de repos, la plate-forme flottant sur l'eau. I1 apparaît que, dans cette position, la partie du pieu qui, pratiquement, va du pont 2 à sa base 8 peut être dépourvue de crémaillère. La section horizontale du puits 4 comporte deux grands arcs de cercle concentriques, avec, entres les extrémités adjacentes des arcs, deux parties en U tournées vers le centre pour former deux passages pour les crémaillères 6 et 7, quand le pieu 5 est descendu dans le puits 4. A la Fig. 2, le pieu 5 est représenté descendu partiellement dans le puits 4. L'équipement comprend encore deux verrous annulaires 9 et 10 qui sont respectivement associés à des colliers 11 et 12. Les verrous et les colliers sont enfilés sur le pieu 5. Le collier inférieur 11 est solidaire du pont 2 et comporte deux zones à section verticale en U qui bloquent en translation le verrou inférieur 9, mais dans lesquelles ce dernier peut tourner, au moins partiellement. Le collier supérieur 12 et le collier inférieur 11 sont reliés par deux vérins verticaux 13 et 14, lesquels définissent un plan vertical qui comprend également les crémaillères 6 et 7. Les vérins 13 et 14 sont des vérins à double effet. La position verticale du collier 12 est définie par l'ouverture des vérins 13 et 14.Le collier 12 porte le verrou 10 en le bloquant en translation, mais en le laissantpartiel- lement libre en rotation par rapport à lui-même. A la Fig. 1, le verrou annulaire 9 a été tourné Ide manière que ses parties en regard des crémaillères 6 et 7 soient hors des dents de celles-ci. Par contre, le verrou 10 est entre deux dents de la crémaillère 6 et les deux dents de même altitude de la crémaillère 7. Les vérins 13 et 14 sont complètement ouverts. Quand on actionne les vérins 13 et 14 pour les fermer, le collier 12 descend entraînant le verrou 10 qui lui-même entraene le pieu 5 vers le bas par rapport à la plate-forme. Quand les vérins sont en fin de course vers le bas, le verrou 10 a sensiblement la position indiquée en traits tirets en a. Dans cette position, on fait tourner le verrou 9 de manière qu'il vienne s'engager entre deux dents de 6 et deux dents de 7. Le verrou 10 peut alors être tourné pour le dégager des dents des crémaillères et les vérins 13 et 14 peuvent être réouverts pour remonter le collier 12 dans la position indiquée. On peut alors reverrouiller le verrou 10 et recommencer l'opération qui vient d'être décrite. Ainsi, pas à pas, le pieu 5 descend dans le puits 4 par rapport à la plate-forme 1. Au bout d'un certain temps, la base 8 touche le fond de la mer. En continuant la suite des opérations mentionnées, on fait déjauger la plate-forme, comme le montre la Fig. 2. Les coupes des Figs. 3 et 4 montrent plus en détail l'ensemble du collier 12 et du verrou 10 autour du pieu 5 et des crémaillères 6 et 7. Les coupes des Figs. 3 et 4 sont faites selon deux plans verticaux perpendiculaires montrés en III-III et IV-IV à la Fig. 8. Le collier 12 a une structure en tôle d'acier comprenant: - une couronne horizontale 15 dont le bord externe 16 a un diamètre constant sauf deux encoches 17 ouvertes vers l'extérieur aux droits des crémaillères 6 et 7, et un bord interne 18 de diamètre constant légèrement supérieur au diamètre du pieu 5, sauf deux encoches 19 ouvertes vers l'intérieur aux droits des crémaillères, - une couronne horizontale 20 dont le bord externe 21 a un diamètre constant égal à celui de la couronne 15 et un bord interne 22 dont le diamètre est constant comme celui de 15, mais avec également deux encoches similaires aux encoches 19, - une entretoise cylindrique verticale 23 réunissant les deux couronnes 15 et 20, le diamètre de l'entretoise 23 étant constant et légèrement supérieur à la distance entre les faces externes des dents des crémaillères diamétralement opposées, - dans chaque zone faisant face à une crémaillère, une entretoise 24 en forme de secteur de cylindre vertical, d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du verrou 10, l'entretoise 24 existant entre les couronnes 15 et 20, et étant prolongéesous la couronne 15 sur une hauteur égale à la hauteur du verrou 10, - dans chaque même zone, un secteur de couronne horizontale 25 de même angle au centre que l'entretoise 24 reliée par son bord externe au bord inférieur de celle-ci et avec un bord interne de même diamètre que l'entretoise 23, - dans chaque même zone, une portion de cylindre 26 de même angle au centre que l'entretoise 24 et de même diamètre que l'entre- toise 23, reliée par son bord supérieur au bord interne du secteur 25 et descendant sur une certaine distance, - toujours dans chaque même zone, deux plaques d'accrochage verticales 27 et 28, parallèles au plan diamétral passant par les crémaillères, dirigées vers l'extérieur à partir de l'entretoise 24 et débordant au-delà du bord 16 de la couronne 15, les plaques d'accrochage 27 et 28 étant, au-dessous du secteur 25, prolongées vers l'intérieur jusqu'à la portion cylindrique 26, et - de part et d'autre des plaques d'accrochages 27 et 28, deux entretoises verticales et radiales 29 et 30 soudées entre les couronnes 15 et 20 de leurs bords internes à leurs bords externes, les bords verticaux de l'entretoise 24 étant soudes à ces entretoises radiales. L'encoche 17 est, en fait, limitée vers l'intérieur par l'entretoise cylindrique 24 et, latéralement, par les plaques d'accrochage 27 et 28. Le logement créé par la partie de la plaque 15-comprise entre les entretoises cylindriques 23 et 24, la partie basse de l'entretoise cylindrique 24 et le secteur 25 sert à loger une partie du verrou annulaire 10. Aux plaques d'accrochage 27 et 28 sont accrochées, par des moyens classiques, les têtes des tiges des vérins 13 et 14. Dans l'exemple décrit, l'angle au centre de l'entretoise radiale 29 et du diamètre passant par les crémaillères est de 190 et celui de l'entretoise radiale 30 avec le même diamètre est de 22 30'. Le verrou 10, montré aux Figs. 5, 6 et 7, comporte: - en face de chaque crémaillère, une portion de couronne 31 constituée par une partie de tôle épaisse de hauteur constante, montrée à la Fig. 7, les extrémités de la portion 31 faisant entre elles un angle de 41030I, et - entre les extrémités adjacentes des deux portions 31, deux secteurs de couronne 32, constitués par une tôle plane relativement mince 33, sous le cercle médian de laquelle est soudée une portion de cylindre vertical 34 de manière à former en coupe verticale, comme le montre la Fig. 6, une sorte de poutre en T, - les régions centrales des portions 31 ayant leurs bords internes 35 découpés pour former des encoches 36 de dimensions légèrement supérieures aux dimensions correspondantes d'une crémaillère 6 ou 7. Le diamètre du bord interne 35 de 31, qui coïncide avec celui du bord interne de la tôle 33, est juste un peu supérieur à celui du pieu 5. Le diamètre du bord externe 37 des parties 31, qui colncide avec celui de la tôle 33, est égal au diamètre de l'entretoise verticale 24 du collier 12. L'épaisseur d'une partie 32 est égale à celle d'une partie 31. I1 apparaît que si, comme le montre la Fig. 5, le diamètre 38 passant au milieu des encoches 36 est le diamètre contenant les crémaillères 6 et 7, le verrou 10 peut glisser verticalement le long du pieu 5. Par contre, si le verrou 10 est tourné d'un angle de par exemple 100 dans le sens des aiguilles d'une montre, il prend la position indiquée à la Fig. 3 et est prisonnier entre deux dents 39 et 40 de chaque crémaillère. L'emprisonnement du verrou 10 entre 39 et 40 entraîne le verrouillage du collier 12 qui par 15, 24 et 25 emprisonne le verrou. Comme le montre encore la Fig. 3, la hauteur du verrou 10 est légèrement inférieure à la distance entre deux dents de crémaillère, mais est pratiquement égale à la distance entre 15 et 25. Le verrou 9 a une structure semblable à celle du verrou 10, sauf que ses parties 32 ont leur renfort cylindrique 34 tournée vers le haut. La Fig. 11 est une coupe, semblable à celle de la Fig. 3, montrant les positions relatives du collier 11 et du verrou 9. Dans le collier 11, on retrouve les parties emprisonnant le verrou 9 et qui sont formées de deux couronnes 41 et 42 et d'une partie cylindrique 43, semblables aux éléments 15, 25 et 24 de la Fig. 3. La couronne 41 est fixée fermement au pont 2 de la plate-forme. La couronne 42 est surmontée d'un élément de guidage 44, analogue à 26. Des plaques d'accrochage 45 et 46 fixées à 41, 42 et 43, servent, comme les plaques 27 et 28 de la Fig. 3, à accrocher, par des moyens classiques, les bases des corps des vérins 13 et 14. La Fig. 3 montre que, supposant le verrou 9 déverrouillé, quand les vérins 13 et 14 sont commandés pour se fermer, les plaques 27 et 28 sont entraînées vers le bas, entraînant le collier 12, le verrou 10 et le pieu 5. Dans ce cas, comme montré, la plaque 15 est fermement appliquée contre la face supérieure du verrou 10, c'est-àdire notamment la couronne 33. Les faces inférieures des parties 31 du verrou 10 sont appliquées contre les faces supérieures des dents 39. Quand les vérins 13 et 14 sont fermés, 'on tourne le verrou 9 pour le placer dans la position montrée à la Fig. 11, puis on libère la pression dans les vérins. Les dents 47 des crémaillères supportent alors le verrou 9 sur lequel s'appuient les éléments 42 auxquels, par 43 et 41, est accroché le pont 2. A la Fig. 7, la portion 31 présente un creux 48. Ce creux 48 est prévu dans la zone qui vient en contact avec une dent de crémaillère quand le verrou est en position de verrouillage. Le creux 48 est limité angulairement à une largeur légèrement supérieure à celle d'une dent. Ainsi, une fois verrouillé, le verrou 10 ne peut plus tourner, ce qui assure une meilleure stabilité. Pour déverrouiller le verrou, les vérins sont ouverts d'une petite longueur, puis le verrou est tourné. Par ailleurs, afin de faciliter la mise en position de verrouillage du verrou 10, celui-ci présente sur un côté de l'encoche 35 une partie faiblement biseautée 49. REVENDICATIONS 1) Verrous et colliers associés pour équipement à vérins et pieux à crémailleres destinés à élever, abaisser ou immobiliser une plate-forme, -l'équipement comprenant des pieux cylindriques (5) passant dans des puits verticaux (4), chaque pieu (5) étant formé d'un corps cylindrique de révolution muni d'une pluralité de crémaillères (6, 7) le long dune pluralité de génératrices, d'un verrou inférieur (9) et d'un verrou supérieur (10), d'un collier de guidage inférieur (11) et d'un collier de guidage supérieur (12), le collier de guidage inférieur (11) étant solidaire du pont de la plate-forme (1), d'une pluralité de vérins (13, 14) à double effet montés entre les colliers inférieur et supérieur, caractérisé en ce que les verrous (9, 10) sont des anneaux circulaires de diamètres égaux à celui du corps du pieu (5), le bord interne de chaque anneau de verrou comportant autant d'encoches (36) que de crémaillères (6,7), la largeur et la profondeur de chaque encoche (36) n'étant que légèrement supérieures à la largeur et à la longueur des dents des crémaillères, les orientations angulaires des encoches (36) étant identiques à celles des crémaillères (6, 7), les colliers de guidage (11, 12) ayant une forme annulaire et, au moins partiellement, devant les crémaillères, des zones à section verticale en U ouvert vers l'axe du pieu, les verrous et les colliers étant enfilés sur le pieu avec les verrous pouvant coulisser en rotation dans les zones à section verticale en U, et un organe de commande inférieur et un - organe de commande supérieur respectivement associées au verrou inférieur et au verrou supérieur pour les faire tourner individuellement. 2) Equipement à verrous et colliers suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pieu (5) comporte deux crémaillères (6 et 7) diamétralement opposées.