Brevet FR2572159A1 — publié le 19860425

-1 La présente invention se rapporte à un disposi- tif pour la lubrification automatique d'un mécanisme élé- vateur d'une plateforme en mer; elle vise, plus particu- lièrement, un dispositif de lubrification d'un pignon qui engrène avec une crémaillère du mécanisme élévateur. Une plateforme usuelle de forage en mer, du type à assise au fond et à relevage, est composée d'une sous- structure comprenant une pluralité de jambes, d'une pla- teforme et d'un mécanisme élévateur prévu sur la platefor- me, celle-ci étant montée et descendue par engrènement des pignons du mécanisme élévateur avec les crémaillères,pré- vues sur chaque jambeet mise en rotation des pignons au moyen d'un moteur. Comme la plateforme est très lourde, son poids est appliqué directement sur les surfaces d'engrènement des crémaillères et des pignons, lorsqu'on monte ou des- cend la plateforme, ce qui augmente la pression de contact. Par suite, les crémaillères et les pignons sont très en- dommagés par le frottement au moment de leur engrènement. Pour éviter cet inconvénient, on applique un lubrifiant,tel qu'une graisse, sur les surfaces d'engrè- nement des crémaillères, de façon usuelle, au moyen d'une brosse ou d'une brosse à rouleau. Toutefois, lorsqu'on applique manuellement le lubrifiant au moyen d'une brosse ou d'une brosse à rouleau, il est difficile de l'appliquer toujours uniformément et cela prend beaucoup de temps et de main d'oeuvre. En outre, l'atmosphère de travail nécessite l'application de lubri- fiant à partir du haut du châssis du mécanisme élévateur et il est donc difficile d'appliquer le lubrifiant lorsque la plateforme est descendue. La présente invention évite les inconvénients ci-dessus et elle a pour objet un dispositif d'application de lubrifiant à un mécanisme élévateur, qui permet une ap- plication automatique, uniforme et efficace, quelle que soit la position haute ou basse de la plateforme. Pour atteindre ce résultat, la présente inven- tion procure un dispositif pour l'application de lubri- fiant à un mécanisme élévateur qui est monté ou descendu par engrènement de crémaillères, prévues dans la direction longitudinale des jambes supportant une plateforme, avec des pignons d'un mécanisme élévateur placé sur la plate- forme, ce dispositif comprenant: un bras oscillant sup- porté par le châssis d'un mécanisme élévateur à un endroit situé audessus du pignon qui engrène avec une crémaillère; une brosse à rouleau qui est montée de façon tournante sur le bras oscillant, de manière à venir par son propre poids en contact de glissement avec un pignon; et un dispositif de distribution de lubrifiant qui est relié à la brosse à rouleau. La structure décrite ci-dessus assure une appli- cation automatique et uniforme de lubrifiant à la surface d'engrènement d'un pignon, sans demander beaucoup de tra- vail, et une distribution et une application efficaces peu- vent être obtenues sans nécessiter de main d'oeuvre comme cela est indispensable dans l'art antérieur. D'autres objets et avantages de l'invention ap- paraîtront aux hommes de l'art à la lecture de la descrip- tion de ses modes de réalisation, non limitatifs, repré- sentés sur les dessins annexés dans lesquels: Fig. 1 est une vue en élévation schématique, avec coupe partielle, d'une plateforme en mer du type à assise et relevage; Fig. 2 est une vue en élévation schématique d'un mécanisme élévateur; Fig. 3 est une vue en perspective d'une brosse à rouleau dans sa position installée; Fig. 4 est une vue qui illustre l'application de lubrifiant; Fig. 5 est une coupe d'un autre exemple de brosse à rouleau; Fig. 6(a), 6(b) et 6(c) sont des coupes de la brosse à rouleau représentée sur la-figure 5, suivant les lignes A-A, B-B et C-C de la figure 5, respectivement; Fig. 7 est une coupe d'encore un autre exemple de brosse à rouleau; et Fig. 8(a), 8(b) et 8(c) sont des coupes de la brosse à rouleau représentée sur la figure 7, suivant les lignes A-A, B-B et C-C de la figure 7, respectivement. On se reporte d'abord à la figure 1, qui repré- sente schématiquement une plateforme en mer, du type à assise sur le fond et relevageo Un mécanisme élévateur 2 est prévu sur une plateforme 1 qui est supportée par une sous-structure comprenant une pluralité de jambes 3, de sorte que la plateforme peut être montée et descendue. Chaque jambe 3 est composée, par exemple, de trois ou quatre poteaux 5 et d'entretoises 4 qui connectent les poteaux 5 les uns aux autres, de sorte que la jambe 3 a la configuration d'une tour. La sous-structure est as- sise sur le fond de la mer S. Des crémaillères 6 sont fixées sur le poteau 5 constituant la jambe 3, dans la direction longitudinale de la jambe, comme représenté sur la figure 2, et une plurali- té de pignons 7 prévus dans le mécanisme élévateur engrè- nent avec les crémaillères 6. Les pignons représentés sur la figure 2 sont au nombre de 4, mais ce nombre n'est pas limité à 4. Une brosse à rouleau 10, pour l'application de lubrifiant Q, de la graisse par exemple, à la surface pé- riphérique extérieure du pignon 7 est prévue au-dessus du pignon 7, comme représenté sur la figure 3. Un support 12 est installé horizontalement sur un châssis 11 du mécanisme élévateur 2 et deux bras oscil- lants 14a et 14b pour supporter les deux extrémités d'un arbre 13 sont montés de façon oscillante sur le support 12, perpendiculairement à celuici. La brosse à rouleau 10 est montée de façon tournante sur l'arbre support 13. La brosse à rouleau 10 est constituée d'une ma- tière à travers laquelle un lubrifiant peut s'infiltrer, par exemple une matière spongieuse, et elle présente une configuration cylindrique avec une largeur sensiblement égale ou légèrement supérieure à la largeur H de la face du pignon 7. L'arbre support 13 est sous la forme d'un cylin- dre creux dont les deux extrémités sont retenues par les bras oscillants 14a et 14b. L'arbre support 13 comporte une pluralité (trois, dans ce mode de réalisation) de fen- tes 15a, 15b et 15c dans la partie tournée vers la brosse à rouleau 10, les fentes étant orientées dans la direction longitudinale de l'arbre support 13. Ces fentes ne sont pas alignées les unes avec les autres et leurs positions sont décalées successivement dans la direction circonférentiel- le, de manière à éviter un recouvrement de leurs phases. Un dispositif 17 de distribution de lubrifiant est raccordé à une extrémité de l'arbre support 13, par l'intermédiaire d'un tube 16 d'amenée de lubrifiant. Le dispositif 17 de distribution de lubrifiant comprend un cylindre 18 de distribution de lubrifiant, un piston 20 qui délimite,à l'intérieur du cylindre 18 de distribution de lubrifiant, une chambre de lubrifiant 19a et une chambre de pression 19b, et un tube 21 d'admission de pression pour introduire de l'air à haute pression X (non représenté) dans la chambre de pression 19b. Lorsqu'on applique la pres- sion de l'air comprimé X à la surface supérieure du piston 20, le lubrifiant Q contenu dans la chambre de lubrifiant 19a est envoyé à l'intérieur de l'arbre support 13, par l'intermédiaire du tube d'amenée 16. On explique maintenant le fonctionnement de l'ap- pareil conforme à l'invention, construit comme décrit ci- dessus, avec référence aux figures 3 et 4. Lorsque la brosse à rouleau 10 est en contact de glissement, par son propre poids et au moyen des bras oscillants 14a et 14b, avec la surface de dent 7a du pi- gnon suspendu 7, on envoie d'abord le lubrifiant Q du dis- positif de distribution de lubrifiant 17 à la partie creu- se de l'arbre 13 qui supporte la brosse à rouleau 10. Le lubrifiant Q s'échappe par les fentes 15a, 15b et 15c mé- nagées sur l'arbre support 13, il est poussé sur la sur- face périphérique 10a de la brosse à rouleau 10 et il adhè- re à la surface de dent 7a du pignon 7. Lorsque le pignon 7 tourne ensuite dans cet état, dans la direction indiquée par une flèche M sur la figure 4, la brosse à rouleau 10, qui est en contact de glissement avec la surface de dent 7a du pignon 7, se déplace le long du profil de dent du pignon 7, tout en pivotant de la position représentée en trait plein à la position représentée en trait mixte sur la figure 4. Lorsque le pignon continue à tourner dans la direction indiquée par la flèche M,la brosse à rouleau 10 se déplace à la surface de dent 7b du pignon 7, comme in- diqué en trait double mixte, et le lubrifiant Q est appli- qué également à cette surface. De cette façon, le lubrifiant Q est appliqué automatiquement, du fait du mouvement d'élévation de la plateforme 1, à la totalité des surfaces 7a et 7b du pignon 7 qui engrène avec la crémaillère 6. Lorsqu'on abaisse la plateforme 1, le pignon 7 tourne en sens inverse du sens indiqué par la flèche M, et le lubrifiant Q est également appliqué à la totalité des surfaces de dent 7a et 7b du pignon 7. On se reporte maintenant à la figure 5 qui illus- tre un autre exemple de réalisation de la brosse à rouleau. La brosse à rouleau cylindrique 10- à travers laquelle un lubrifiant peut filtrer, est montée sur un arbre cylindri- que 30. L'arbre 30 de brosse à rouleau est monté de façon tournante sur l'arbre support 13, par l'intermédiaire de roulements 22. L'arbre support 13 est fixé aux bras oscillants 14a et 14b, au moyen de pièces de montage 23a et 23b. La pièce 23a obture une extrémité de l'arbre support 13 et la pièce 23b comporte un trou traversant 24 qui communi- que avec la partie intérieure de l'arbre support 13. Le lubrifiant Q est envoyé dans l'arbre support 13 à travers le trou traversant 24. La brosse à rouleau 10 est divisée dans sa di- rection longitudinale en une pluralité (trois, dans ce mode de réalisation) de zones de distribution de lubrifiant E, F et G. Une pluralité de fentes 25a sont prévues dans la zone de distribution E de l'arbre support 13, à interval- les circonférentiellement égaux,comme représenté sur la fi- gure 6(a). De même, une pluralité de fentes 25b sont pré- vues dans la zone de distribution F de l'arbre support 13, à intervalles circonférentiellement égaux, comme représen- té sur la figure 6(b). Enfin, une pluralité de fentes 25c sont prévues dans la zone de distribution G de l'arbre support 13, à intervalles circonférentiellement égaux, comme représenté sur la figure 6(c). La fente 25a dans la zone de distribution E, la fente 25b dans la zone de distribution F et la fente 25c dans la zone de distribution G sont disposées de sorte que leurs phases respectives diffèrent de 30 . Autrement dit, lorsque la perpendiculaire Y qui passe par l'axe de l'arbre support 13 et la position de l'une des fentes 25a dans la zone de distribution E sont alignées, comme représenté sur la figure 6(a), l'une des fentes 25b dans la zone de distribution F est située à 30 par rapport à la perpendiculaire Y, comme représenté sur la figure 6(b), et l'une des fentes 25c dans la zone de distribution G est située à 60 par rapport à la perpendi- culaire Y, comme représenté sur la figure 6(c). D'autre part, dans la zone de distribution E de l'arbre 30 de brosse à rouleau, une pluralité de trous 26a sont prévus à intervalles circonférentiellement égaux,- comme représenté sur la figure 6(a). Plusieurs groupes de la pluralité de trous 26a sont prévus dans la zone de dis- tribution E de l'arbre 30 de brosse à rouleau. De même, une pluralité de trous 26b sont prévus dans la zone de distribution F de l'arbre 30 de brosse à rouleau, à in- tervalles circonférentiellement égaux, comme représenté sur la figure 6(b) . Plusieurs groupes de la pluralité de trous 26b sont prévus dans la zone de distribution F de l'arbre 30 de brosse à rouleau. Enfin, une pluralité de trous 26c sont prévus dans la zone de distribution G de l'arbre 30 de brosse à rouleau, à intervalles circonfé- rentiellement égaux, comme représenté -sur la figure 6(c). Plusieurs groupes-de la pluralité de trous 26b sont prévus dans la zone de distribution F de l'arbre 30 de brosse à rouleau. Le trou 26a dans la zone de distribution E, le trou 26b dans la zone de distribution F et le trou 26c dans la zone de distribution G sont disposés de manière à être à la même phase, comme représenté sur les figures 6(a), 6(b) et 6(c). La structure décrite ci-dessus permet le fonc- tionnement suivant. Lorsque la brosse à rouleau 10 tourne, les phases des fentes 25a et des trous 26a dans la zone de distribution E viennent d'abord en alignement mutuel et le lubrifiant Q est envoyé à la zone de distribution E de la brosse à rouleau 10, par l'intermédiaire des fentes 25a et des trous 26a. Les phases des fentes 25b et des trous 26b dans la zone de distribution F viennent ensuite en con- cordance et le lubrifiant Q est envoyé à la zone de dis- tribution F de la brosse à rouleau 10, par l'intermédiaire des fentes 25b et des trous 26b. Ensuite, les phases des fentes 25c et des trous 26c dans la zone de distribution G viennent en alignement et le lubrifiant Q est envoyé à la zone de distribution G de la brosse à rouleau 10, par l'intermédiaire des fentes 25c et des trous 26c. Par conséquent, le lubrifiant Q est distribué uniformément dans la direction axiale de la brosse à rouleau 10. Ainsi, le lubrifiant Q à appliquer à la surfa- ce de dent du pignon 7 est également réparti dans le sens de la largeur de la face du pignon. On obtient les mêmes effets si on dispose les trous 26a, 26b et 26c de l'arbre 30 de brosse à rouleau de sorte que leurs positions respectives-sur la circonfé- rence de l'arbre 30 diffèrent de 30 les unes par rapport aux autres, et si on forme les fentes 25a, 25b et 25c de 'arbre support 13 de sorte qu'elles aient la même phase, comme représenté sur les figures 8(a), 8(b) et 8(c). Dans ce cas, lorsque la perpendiculaire Y pas- sant par l'axe de l'arbre support 13 et la position du trou 26a dans la zone de distribution E viennent en ali- gnement, comme représenté sur la figure 8(a), le trou 26b dans la zone de distribution F est situé à 30 de la perpendiculaire Y, comme représenté sur la figure 8(b), et le trou 26c dans la zone de distribution G est situé à 60 de la perpendiculaire Y, comme représenté sur la figure 8(c). Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendications 1. Dispositif pour l'application automatique de lu- brifiant (Q) dans un mécanisme élévateur qui élève et abaisse une plateforme (1) par engrènement de pignons (7) d'un mécanisme de translation (2),monté sur cette pla- teforme, avec des crémaillères (6) prévues dans la direc- tion longitudinale de jambes (3) qui supportent la plate- forme, caractérisé en ce qu'il comprend: des bras oscil- lants (14a,14b) supportés par un châssis (11) du mécanisme de translation et prévus au-dessus du pignon (7) qui engrè- ne avec la crémaillère (6); une brosse à rouleau (10) qui est tenue de façon tournante par les bras oscillants, de manière à venir en contact de glissement avec le pignon; et un dispositif (17) de distribution de lubrifiant qui est relié à la brosse à rouleau. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bras oscillants (14a,14b) tiennent un arbre support cylindrique creux (13) qui supporte de façon tour- nante la brosse à rouleau (10) et qui présente une plura- lité de passages de liquide (15a,15b,15c)dans sa direction longitudinale, ces passages de liquide étant disposés de sorte que leurs positions respectives diffèrent les unes des autres dans la direction circonférentielle de l'arbre support, afin d'éviter le chevauchement des phases des dits passages de liquide. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bras oscillants tiennent un arbre support cylindrique creux (13) qui supporte de façon tournante un arbre cylindrique (30) de brosse à rouleau sur lequel est montée la brosse à rouleau (10); une pluralité de passages de liquide (25a,25b,25c) sont prévus à interval- les circonférentiellement égaux sur l'arbre support dans chaque zone de distribution de lubrifiant (E,F,G) de l'ar- bre support qui est divisé en zones dans sa direction lon- gitudinale, les passages de liquide dans chaque zone de distribution étant disposés de sorte que leurs positions respectives diffèrent les unes des autres dans la direc- tion circonférentielle de l'arbre support, afin d'éviter le chevauchement des phases des passages de liquide; et une pluralité de passages de liquide (26a,26b,26c) sont prévus à intervalles circonférentiellement égaux dans cha- que zone de distribution de lubrifiant (E,F,G) de la bros- se à rouleau qui est divisée en zones dans sa direction longitudinale, lesdits passages de liquide dans chaque zone de distribution étant disposés de manière à avoir la même phase. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les passages de liquide (25a,25b,25c) prévus dans l'arbre support (13) sont disposés dans chaque zone de distribution de manière à avoir la même phase, et en ce que les passages de liquide (26a,26b,26c) prévus dans l'arbre (30) de brosse à rouleau sont disposés de sorte que leurs positions respectives diffèrent les unes des autres dans la direction circonférentielle de l'arbre de brosse à rouleau de façon à avoir des phases diffé- rentes.