"Perfectionnements aux ancres" La présente invention concerne une ancre destinée à amarrer un objet à un fond d'amarrage, par exemple à ancrer un navire ou un autre corps flottant tel qu'une plateforme de forage au fond de la mer, l'ancre comportant d'une part une zone dite patte ou
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lorsque l'ancre est en attitude verticale d'enfoncement, inclinée par rapport à l'horizontale de façon qu'elle puisse être enfoncée dans le fond d'amarrage lorsqu'elle est traînée sur le fond, des forces étant créées par l'action de la surface d'enfoncement de façon à provoquer l'enfoncement de l'ancre, et d'autre part une verge située dans un plan antéro-postérieur de symétrie de l'ancre et fixée à la patte, cette verge ayant une extrémité adaptée pour servir de point d'attache pour un câble, la patte ayant des parties incurvées ou recourbées transversalement de façon à lui donner dans son ensemble une surface travaillante de forme générale concave et tournée vers le haut. Une telle ancre sera appelée ci-après ancre du type susmentionné ". Des exemples de tel-
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assurer la stabilité au roulis tandis qu'elle est traînée sur le sol du fond, alors que la configuration de patte du Brevet danois
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exactement aux convexités de l'avant du navire. -.Cependant ces ancres ont un inconvénient : la patte, en raison de sa concavité, possède une tendance inhérente à concentrer et donc à augmenter la pression qui s'exerce entre les particules du sol du fond qui avoisine immédiatement la verge, de sorte que la résistance offer-
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l'ancre à s'enfoncer profondément et donc à exercer une force de retenue importante en interagissant avec un grand volume du sol du fond qui la surmonte. Dans les deux exemples ci-dessus d'ancres du type susmentionné, la patte crée, au voisinage immédiat de la verge et sur le parcours du déplacement de celle-ci vers l'avant, une zone où les pressions sont augmentées. Le terme de 'zone de focalisation des pressions " ( en relation avec un fond d'amarrage) désignera ci- après la zone du fond d'amarrage vers laquelle se concentrent les vecteurs " pression " créés au cours de l'enfoncement de l'ancre par des réactions interparticulaires apparaissant dans le sol en raison de l'interaction s'exerçant entre le sol et la partie de patte sur un côté du plan antéropostérieur de symétrie de l'ancre.
L'un des buts de la présente invention est de remédier à cet . inconvénient ou de l'atténuer.
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tionné, la partie de patte située latéralement par rapport au plan de symétrie de l'ancre est conçue et réalisée de telle façon que lorsque l'ancre est traînée sur le fond dans une attitude verticale d'enfoncement, la zone de focalisation des pressions maximales créées dans le sol du fond d'amarrage par la surface travaillante de ladite partie de patte en raison du mouvement relatif et du heurt consécutif du sol contre cette surface, est nettement écartée de la verge de l'ancre et du trajet de progression du mouvement d'enfoncement à suivre par la verge dans le sol.
Lorsque les centres des zones de focalisation des pressions créées par la partie de patte sur chaque côté du plan de symétrie ne sont pas en coïncidence au-dessus de la verge, l'écart latéral séparant les centres de pression maximale, mesuré dans
au
un plan de coupe quelconque de l'ancre et du sol est/moins égal à 1,15 fois la largeur de la verge mesurée dans ledit plan de coupe.
En particulier, selon la présente invention, la surface travaillante de chaque partie de patte de l'ancre, d'un côté du plan de symétrie est agencée de façon que le centre de courbure concave ou la quasi-totalité des centres de courbure concave
de sections de la surface travaillante de ladite partie, ou de parties se trouvant dans des plans normaux à l'intersection de ladite surface travaillante et du plan central de symétrie, soient écartés latéralement cb la verge, du côté où se trouve ladite partie de patte.
Une réalisation de la présente invention est décrite ciaprès à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans. lequel
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ancre de l'art antérieur apparaissant dans le Brevet Britannique N[deg.] 1356259 et le brevet danois 59966 ;
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de la Fig. 1;
La Fig. 4 est une vue en plan, partiellement coupée, d'une partie de l'ancre de la Fig. 1 ;
La Fig. 5 représente une vue schématique frontale de l'ancre de la fige 1 ; <EMI ID=8.1>
1) de la patte de l'ancre ; et la Fig. 9 est une vue latérale d'une ancre selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
On voit sur les Fig. 1 et 2 une ancre 1, du type décrit dans le Brevet Britannique N[deg.] 1356259 du demandeur. Elle comporte une zone 2 dite patte ou aile, ayant des régions latérales 3 et 4 lui conférant une surface travaillante concave dirigée vers le haut ; l'ancre comporte également une verge 5 ayant dans son ensemble la forme d'un L dont une branche courte 6 part de l'arrière de la patte 2 de façon à être en saillie par rapport à cet arrière,
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3 et 4 sont agencés à la fois pour imprimer à l'ancre un mouve--
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ment tandis que l'ancre 1 s'enfonce ensuite sous la surface du fond d'amarrage. On voit sur la Fig. 2 que cet effet de stabilisation en roulis résulte essentiellement du fait que la majorité des normales partant de ladite surface travaillante supérieure de chacun des bras 3,4 coupe le plan de symétrie S - S de l'ancre 1 au-dessus de la ligne 0 - 0 ( Fig. 1) qui relie le point 8 où le câble est attaché au centre de surface A de la patte, c'est-à-dire au-dessus de l'axe de roulis de l'ancre.
Dans la présente ancre, représentée sur les Fig. 1 et 5, chacune des demi-pattes 3,4 situées de part et d'autre du plan
<EMI ID=11.1> agencée de telle façon que les centres C de courbure concave (ou la majorité des centres de courbure concave s'il y en a plus d'un) des sections de la surface travaillante situées sur ce côté de demi-patte de l'ancré dans des plans normaux à l'intersection de la surface travaillante de la patte avec le plan central de symétrie S-S de l'ancre soient écartés latéralement de la verge 5. Dans une ancre correspondante antérieure selon le brevet britannique 1356259, ces centres de courbure concave C sont situés sensiblement dans le plan central de symétrie de l'ancre immédiatement en dessous de la branche ou membre 7 de la verge comme représenté sur la Fig. 2. Comparativement, il s'est avéré que la présente ancre 1 atteignait des profondeurs d'enfoncement plus importantes et permettait d'exercer des tensions ou efforts de traction plus importants.
La zone P de pression maximale dans le fond ou sol d'ancrage, due à la réaction de la partie concave de la surface de chaque demi-patte (3,4) avec le fond pendant l'enfoncement de l'ancre, peut être considérée comme située approximativement au centre de courbure C (ou au centre moyen de courbure) de la surface concave, les vecteurs pression coïncidant sensiblement avec les normales, et - comme le présent agencement assure (à la différence du précédent) que ladite zone de pression
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pendant l'enfoncement de l'ancre - il en résulte que l'enfoncement n'est pas indûment gêné par les zones de pression P. La distribution de pression dans le sol au fond au voisinage de l'ancre 1 est indiquée sur la Fig. 5.
Pour une ancre de 3000 kg ayant une verge de 150mm de largeur au point approprié, le centre de courbure C (ou le point moyen des centres de courbure) de chaque patte peut être écarté laté-
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L'ancre de la présente invention peut être obtenue par une modification du tracé de ladite ancre antérieure du brevet précité N[deg.]1356259 (Fig.2) de façon que chacune des demi-ailes ou pattes 3,4 tourne vers l'extérieur de quelques degrés autour de l'intersection de sa surface travaillante avec le plan de symétrie S-S de sorte que les centres moyens de courbure C se trouvent écartés latéralement de la verge 5. On peut aussi, comme le montrent les Fig.3 à 5, décaler latéralement chaque demi-patte par l'insertion d'une partie centrale plate 9 dans la patte 2, de façon à obtenir une séparation latérale des centres moyens C de courbure concave.
IL est avantageux qu'une telle partie centrale plate 9 ne provoque aucune focalisation de pression et puisse être agencée de préférence pour avoir une légère conformation ascendante en V à très faible pente ( de l'ordre de 1/92) pour faciliter le moulage si l'ancre est fabriquée par moulage - en une seule pièce - de la patte ou aile centrale 9 et de la verge, puis soudage des parties concaves 3,4 à la partie d'aile centrale 9.
La distance entre les centres des zones de pression P, dans tout plan transversal normal à l'axe avant-arrière de la patte centrale, doit être supérieure de 15% au moins à la largeur de la coupe de la verge par ce plan. On peut aussi envisager une supériorité de 30%, et même de 40%. Comme les surfaces de rupture par cisaillement ( plans de glissement) partent du bord d'attaque, l'effet de focalisation sera surtout le fait des surfaces der patte les plus proches des bords d'attaque.
La contribution la plus forte à la focalisation des pressions pourra être due aux régions intérieures du bras et de la patte.
L'aile ou patte ,2, de l'ancre du Brevet danois ? 59966 représentée sur la Fig. 9 peut être modifiée similairement de sorte que les centres de pression P soient écartés latéralement de la verge. La ligne fléchée M sur le dessin indique le trajet suivi par l'ancre.
Alors que la réalisation ci-dessus décrit, une ancre qui perfectionne particulièrement bien le Brevet Britannique N[deg.]
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vention s'applique aisément à d'autres ancres dont l'ensemble bras/pattes ou les ailes ont un aspect général concave.
REVENDICATIONS
1/ Ancre comportant d'une part une zone appelée patte qui présente une surface d'enfoncement, ladite surface étant, lorsque l'ancre est en attitude verticale d'enfoncement, inclinée par rapport à l'horizontale de façon qu'elle puisse être enfoncée, dans la fond d'amarrage lorsqu'elle est traînée sur le fond, des forces étant créées par l'action de la surface d'enfoncement de façon à provoquer l'enfoncement de l'ancre, et d'autre part une
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cre et fixée à la patte, cette verge ayant une extrémité adaptée pour servir de point d'attache pour un câble, la patte ayant des parties incurvées ou recourbées transversalement de façon à lui donner dans son ensemble une surface travaillante de forme générale concave et tournée vers le haut, caractérisée en ce que la partie située latéralement par rapport au plan de symétrie de l'ancre est conçue et réalisée de telle façon que, lorsque l'ancre est traînée sur le fond d'amarrage en attitude verticale d'enfoncement, le centre de la zone de focalisation des pressions maximales créées dans le sol du fond d'amarrage par la surface travaillante de ladite partie de patte en raison du mouvaient
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est nettement écarté de la verge de l'ancre et du trajet de progression du mouvement d'enfoncement à suivre par la verge dans le sol.
"Improvements to anchors" The present invention relates to an anchor intended to moor an object to a mooring bottom, for example to anchor a ship or another floating body such as a drilling platform at the bottom of the sea, the anchor comprising on the one hand a zone called paw or
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when the anchor is in a vertical sinking attitude, inclined with respect to the horizontal so that it can be pushed into the mooring bottom when it is dragged on the bottom, forces being created by the action of the sinking surface so as to cause the sinking of the anchor, and on the other hand a rod situated in an anteroposterior plane of symmetry of the anchor and fixed to the lug, this rod having an adapted end to serve as a point of attachment for a cable, the tab having curved or curved parts transversely so as to give it as a whole a working surface of generally concave shape and turned upwards. Such an anchor will hereinafter be called an anchor of the aforementioned type ". Examples of such an
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provide roll stability while being dragged across the bottom floor, while the Danish Patent's leg configuration
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exactly at the convexities of the bow of the ship. However, these anchors have a drawback: the leg, due to its concavity, has an inherent tendency to concentrate and therefore to increase the pressure which is exerted between the particles of the bottom soil which immediately adjoins the rod, so that resistance offer-
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the anchor to sink deeply and therefore to exert a significant retaining force by interacting with a large volume of the bottom soil which surmounts it. In the two above examples of anchors of the aforementioned type, the tab creates, in the immediate vicinity of the rod and on the path of the displacement thereof forward, an area where the pressures are increased. The term "pressure focusing area" (in relation to a mooring bottom) will denote below the area of the mooring bottom towards which the "pressure" vectors concentrated during the sinking of the anchor by interparticle reactions appearing in the ground due to the interaction between the ground and the leg part on one side of the anteroposterior plane of symmetry of the anchor.
One of the aims of the present invention is to remedy this. inconvenience or alleviate it.
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tioned, the leg portion located laterally with respect to the plane of symmetry of the anchor is designed and produced in such a way that when the anchor is dragged on the bottom in a vertical attitude of depression, the zone of focus of the maximum pressures created in the ground of the mooring bottom by the working surface of said leg part due to the relative movement and the consecutive impact of the ground against this surface, is clearly separated from the anchor rod and from the movement progression path of penetration to be followed by the rod in the ground.
When the centers of the zones of focus of the pressures created by the part of leg on each side of the plane of symmetry are not in coincidence above the rod, the lateral deviation separating the centers of maximum pressure, measured in
at
any cutting plane of the anchor and the ground is / less equal to 1.15 times the width of the rod measured in said cutting plane.
In particular, according to the present invention, the working surface of each leg portion of the anchor, on one side of the plane of symmetry is arranged so that the center of concave curvature or almost all of the centers of concave curvature
of sections of the working surface of said part, or of parts lying in normal planes at the intersection of said working surface and of the central plane of symmetry, are separated laterally by the rod, on the side where said leg part is located .
An embodiment of the present invention is described below by way of example, with reference to the drawing appended in. which
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anchor of the prior art appearing in British Patent N [deg.] 1356259 and Danish patent 59966;
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of Fig. 1;
Fig. 4 is a plan view, partially cut away, of part of the anchor of FIG. 1;
Fig. 5 shows a schematic front view of the anchor of the freeze 1; <EMI ID = 8.1>
1) the leg of the anchor; and Fig. 9 is a side view of an anchor according to another embodiment of the present invention.
We see in Figs. 1 and 2 an anchor 1, of the type described in British Patent N [deg.] 1356259 of the applicant. It comprises a zone 2 called leg or wing, having lateral regions 3 and 4 giving it a concave working surface directed upwards; the anchor also includes a rod 5 having as a whole the shape of an L of which a short branch 6 leaves from the rear of the tab 2 so as to project from this rear,
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3 and 4 are arranged at the same time to print a movement at anchor--
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while the anchor 1 then sinks below the surface of the mooring bottom. We see in Fig. 2 that this roll stabilization effect results essentially from the fact that the majority of the normals starting from said upper working surface of each of the arms 3,4 intersects the plane of symmetry S - S of the anchor 1 above the line 0 - 0 (Fig. 1) which connects the point 8 where the cable is attached to the surface center A of the tab, that is to say above the roll axis of the anchor.
In the present anchor, shown in Figs. 1 and 5, each of the half-legs 3,4 located on either side of the plane
<EMI ID = 11.1> arranged in such a way that the centers C of concave curvature (or the majority of the centers of concave curvature if there is more than one) of the sections of the working surface situated on this half-side leg of the anchor in normal planes at the intersection of the working surface of the leg with the central plane of symmetry SS of the anchor are separated laterally from the rod 5. In an anterior corresponding anchor according to British patent 1356259, these concave centers of curvature C are situated substantially in the central plane of symmetry of the anchor immediately below the branch or member 7 of the rod as shown in FIG. 2. Comparatively, it turned out that the present anchor 1 reached greater depths of penetration and made it possible to exert greater tensions or tensile forces.
The zone P of maximum pressure in the bottom or ground of anchoring, due to the reaction of the concave part of the surface of each half-lug (3,4) with the bottom during the insertion of the anchor, can be considered to be situated approximately at the center of curvature C (or at the mean center of curvature) of the concave surface, the pressure vectors coinciding substantially with the normals, and - as the present arrangement ensures (unlike the previous one) that said pressure zone
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during the anchoring of the anchor - it follows that the insertion is not unduly hampered by the pressure zones P. The pressure distribution in the ground at the bottom in the vicinity of the anchor 1 is indicated in Fig . 5.
For an anchor of 3000 kg with a rod 150mm wide at the appropriate point, the center of curvature C (or the midpoint of the centers of curvature) of each leg can be moved laterally.
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The anchor of the present invention can be obtained by modifying the layout of said anterior anchor of the aforementioned patent N [deg.] 1356259 (Fig. 2) so that each of the half-wings or legs 3,4 turns towards the outside of a few degrees around the intersection of its working surface with the plane of symmetry SS so that the mean centers of curvature C are spaced laterally from the rod 5. It is also possible, as shown in FIGS. 3 to 5 , laterally shift each half-lug by the insertion of a flat central part 9 in the lug 2, so as to obtain a lateral separation of the mean centers C of concave curvature.
It is advantageous that such a flat central part 9 does not cause any pressure focusing and can preferably be arranged to have a slight upward V-shaped conformation with a very slight slope (of the order of 1/92) to facilitate molding if the anchor is produced by molding - in one piece - of the central tab or wing 9 and of the rod, then welding of the concave parts 3, 4 to the part of central wing 9.
The distance between the centers of the pressure zones P, in any plane transverse normal to the front-rear axis of the central leg, must be at least 15% greater than the width of the cut of the penis by this plane. We can also consider a superiority of 30%, and even 40%. As the shear breaking surfaces (sliding planes) start from the leading edge, the focusing effect will be mainly due to the lug surfaces closest to the leading edges.
The strongest contribution to focusing pressures may be due to the inner regions of the arm and the paw.
The wing or leg, 2, of the Danish Patent anchor? 59966 shown in FIG. 9 can be similarly modified so that the centers of pressure P are laterally spaced from the rod. The arrow line M on the drawing indicates the path followed by the anchor.
While the above embodiment describes, an anchor which improves particularly well the British Patent N [deg.]
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vention easily applies to other anchors whose arm / legs or wings have a general concave appearance.
CLAIMS
1 / Anchor comprising on the one hand an area called a leg which has a driving surface, said surface being, when the anchor is in the vertical driving attitude, inclined relative to the horizontal so that it can be pressed into the mooring bottom when it is dragged on the bottom, forces being created by the action of the driving surface so as to cause the anchor to sink, and on the other hand a
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cre and fixed to the lug, this rod having an end adapted to serve as an attachment point for a cable, the lug having curved or curved parts transversely so as to give it as a whole a working surface of generally concave and turned shape upwards, characterized in that the part located laterally with respect to the plane of symmetry of the anchor is designed and constructed in such a way that, when the anchor is dragged over the mooring in vertical attitude of sinking, the center of the focusing zone of the maximum pressures created in the ground of the mooring bottom by the working surface of said leg part due to the movement
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is clearly removed from the anchor rod and the path of progression of the driving movement to be followed by the rod in the ground.