Brevet FR2044651A1 — publié le 19710226

La présente invention concerne l'installation dans le mat support du gouvernail d'un navi.re, des équipements essentiels à une commande hydraulique de la rotation du gouvernail, et aussi de ceux nécessairs à la commande hydraulique de variation du pas d'une héli ce de propulsion à pas variable. L'idée principale est d'utilisor le mat support comme logement des principaux équipemonts hydrauliques, de réduire le longueur des circuits de commande et régulation de arche des motours, lice, gouvernails. Dans le mat support ou dans l'espace de le coque pr-s de celai-ci seront placés: 1. Un ensemble hydraulique commun comportant réservoir d'huile, filtres, pompes principale et de réserve, acoumulateur hydrau pneumatique, limiteurs de pression et de débit, appareils de controle et régulation, dispositifs se sécurité. 2. Un ensemble de commande hydraulique de rotation du gouvernail comprenant un distributeur électro-hydraulique 4 voies, des clapets anti-retour, des limiteurs de débit @t pour la rotation du gouvernail un vérin du type HYDRAUTORQUE" ou similaire. 3. Dans la prolongation du cone de l'hélice et dans le mat support du gouvernail seront montés les équipements hydrauliques réce=- saires à la commande de variation de pas de l'hélice ble comme: circuits de l'ensemble hydraulique au distributeur électro-hydraulique ainsi que de celui-ci vers les clapets et le vérin de commande de variation de pas situé à l'intéfleur du cône de l'hélice. Il est d'ailleurs possible que dans le mat support ne soient placés que les équipements mentionnes en 1. et 2. ou e- 1. et 3. Afin d faciliter la commande à distance, la régulation et l' automatisation de marche des moteurs, hélices, gouvernails, de troc nombreuses solutions ont déjà été réalisées et peuvent ttre envisa- gées, utilisant les équipements existants et éprouvés. La nouveauté de l'idée est de concentr@r dans le mat les principaux circuite hydrauliques. Cette installation est applicable dans les constructions @ava- les, pour les @avires ayant des manoeu@res très fréquertes, pour les très gros pétroliers et les navires avec onsembles moteurs-héli ces-gouvernails dans le même plan vertical. Actuellement les mécanismes de rotation du gouvernail sont situés dans la coque du navire et manoeuvrent le gouvermail par une mèche très longue. L'invention décrite est une simplification de construction et de commande de la rotation du gouvernail. Plusieurs solutions existent pour la commande de variation de pas de l'hélice à pas variable, mais toutes celles connues comportent commande dans l'axe de l'arbre moteur, nécessitant une percée de cet arbre moteur pour actio@@er des manivelles de changement de pas des pales de l'hélice, @@ pour amener un fluide sous pression à un vérin situé dans le cone de l'hélice pour modifier le pas des pales, Ainsi le mouvement de rotation de l'hélice et le changement de pas des pales de l'hélice sont effectués par un arbre moteur et un tube ou axe coaxiales, dans le sens moteur hélice. L'invention décrite consiste à amener le mouvement de rotation de l'hélice par un arbre plein, comme pour toute hélice classique; par contre le mouvement de changement de pas des pales de l'hélice est effectué en amenant un fluide sous pression dans un vérin situé dans le cone de l'hélice, en sens opposé à calui du couple de rotation, c'est-à-dire depuis le mat support du gouvernail. C'est pourquoi le cone de l'hélice est prolongé vers l'arrière du navire par un cone situé à la partie inférieure du mat support de gouvernail, avec des ouvertures d'accès pour l'entretien, les controles, les réparations.Dans les navires dont l'hélice atteindra plus de 6 m de diamètre et le gouvernail une surface de plus de 40 m2, les dimensions du mat support de gouvernail permettent de réaliser à l'intérieur de celui-ci un puit pour qu'un mécanicien accède aux équipement hydrauliques à tout moment, en venant de l'intérieur de la coque. Pour les navires ayant une hélice de petit diamètre un tel puit de controle sera difficile à réaliser et c'est pourquoi des panneaux de centriole extérieurs devront être prévus pour avoir accès aux circuits de commandes hydrauliques du gouvernail et du changement de pas. les caractéristiques et les avantages de l'installation des commandes hydrauliques dans le mat porte gouvernail suivant l'inven- tion ressortent d'ailleurs des descriptions qui suivent, à titre d' exemples en référence aux dessins annexés dans lesquels:: @ La fig.1 est une vue de côté de l'ensemble coque arrière, hélice à pas varisble 1, mat support de gouvernail 5, gouvernail 4, axe moteur 3 t schématiquement, hachurés, 6 représente le vérin du méca nisme de changement de pas des pales de l'hélice, 1 est le vérin type HYDRAUTORQUE de rotation du gouvernail, 8 est un vérin de comman de du moteur de propulsion, 2 est la centrale de commandes hydrauli- ques. 10 et Il représentent Le volant de commande du moteur et de l'hélice à à pas variable ou télégraphe combiné de télécommande ainsi que le volant de télécommande du gouvernail.Ces équipements sont reliés entre eux par des liens fonctionnels car avec le changement de la vitesse de rotation du moteur, le pas des pales de l'hélice doit changer. De même quand le navire file à grande vitesse, le gouvernail ne peut pas être manoeuvré aussi vite quwà petite vitesse. - La fig.2 est un schéma de commandes hydrauliques ou l'on retrouve les équipements sus-mentionnés. En manoeuvrant le télégraphe de té lécommande 10, on agit sur le distributeur électro-hydraulique 9a et en conséquence le fluide du réservoir 13 ou du réservoir accumulateur hydrau-pneumatique 12 sous forte pression actionne le vérin de changement du pas des pales de l'hélice. Ce mme distributeur éléctro-hydraulique 9a peut être actionné par le régulateur de nar che du moteur 18, car le moteur et l'hélice sont interdépendants. Le télégraphe 10 commande à distance par l'intermédiaire du distributeur électro-hydraulique 9b un vérin de manoeuvre des tours du moteur, vérin 8 dont l'entrée et la sortie du fluide est bloquée ou réglée par les clapets 16. En agissant sur le volant Il de manoeuvre du gouvernail 4, on actionne le distributeur électro-hydraulique 9c qui admet de l'huile sous pression dans le vérin HYDRAUTORQUE i et modifie la position du gouvernail. Des clapets anti-retour 15 sont prévus sur la circuit de commande du gouvernail. La centrale de pression hydraulique est constituée dtun réservoir 13 dans des pompes mues par des moteurs électriques ou une turbine à vapeur aspire le fluide à travers des filtres et le comprime dans les circuits de commande. Un limiteur de pression 14 permet le retour du fluide au réservoir. Un accumulateur hydrau-pneumatique 12 permet un débit accru périodiquement, sans nécessité de mise en marche de la pompe de réserve. En présuré, lors d'une croisière à vitesse @@@@ale Et ans brusques manoeuvres, une seule pompe hydraulique devra suffire pour actionner les commandes. Pendant les manoeuvres d'entrée ou sortie d'un port ou sur des voies de navigation très denses, toutes les pompes de la centrale hydraulique et l'accu- mulateur hydrau-pneumatique devront fonctionner pour une commande hydraulique efficace des moteurs, hélices à pas variable et gouvernails. Les équipements 9a, 9b, 12, 13, 14, 15 peuvent être logés avec les circuits hydrauliques principaux, dans le mat 5 support de gouvernail, ainsi que le vérin 2. R E V E N D I C A T I O N S INSTALLATION DANS LE MÂT SUPPORT DU GOUVERNAIS D'UN NAVIRE, DES COMMANDES HYDRAULIQUES DE ROTATION DU GOUVERNAIS ET DE CHANGE MENT DU PAS DE L'HELICE DE ROPUlSION- A PAS VARIABLE, remarquable notamment par les points suivants, pris séparément ou en combinai- son: 1. Un ensemble hydraulique moteur des commandes de rotation du gou vernail, dt changement de pas des pales de l'hélice, de commande de la vitesse du moteur, constitué par un réservoir de fluide avec en circuit pompes, filtres, accumulateurs hydrau-pneumati ques, limiteurs de débit, appareillage de régulation et-controle sera disposé à proximité ou dans le mat support du gouvernail. 2. Un vérin type Hydrautorque, transformant une poussée anale en mouvement de rotation sera monté verticalement dans l'ase de ro tation du gouvernail, fixé au mat support, et alimenté en fluide sous pression par un distributeur électro-hydraulique actionné à distance du pont du navire. 3. Un circuit d'alimentation en fluide sous pression et un électro distributeur hydraulique seront montés dans le mat support de gouvernail, côté hélice et reliés à celle-ci par une tubulure d'amenée d'huile au vérin de commande de variation de pas des pales de l'hélice et aux clapets anti-retour. En prolongation du cone de l'hélice, rotatif, le bord inférieur du mat support du gouvernail, à part son rôle dans l'acheminement du fluide moteur de variation de pas de l'hélice, devra aussi assurer un meilleur écoulement de l'eau poussée par l'hélice.