Brevet FR2026778A1 — publié le 19700918

On connaît une écluse pour bateaux, à fond incliné descendant de la retenue inférieure vers la retenue^ supérieure, et dans laquelle une porte coulissante est formée par un cylindre reposant uniformément d'un bout à l'autre sur le fond de l'éclu-5 se et pouvant rouler sur celui-ci. Le cylindre est fait en tôle d'acier, présente un pourtour extérieur lisse'et contient des armatures de renforcement. Devant chaque face en bout du cylindre est disposé un patin, dont l'étanchéité par rapport au cylindre est établie par une manchette de cuir. D'autre part, chaque patin jO est rendu étanche par rapport à la paroi latérale adjacente et au fond de l'écluse au moyen de bandes de cuir disposées sur sa face frontale et sur sa face inférieure. Le patin repose par des rouleaux porteurs sur le fond, et il est déplacé par l'intermédiaire d'un chariot circulant le long d'une berge. L'un des 25 pivots du cylindre passa,à travers une fente du patin, et porte un pignon à chaîne par lequel ce cylindre est entraîné en rotation. L'entraînement est assuré par un chariot circulant sur une voie posée sur l'une des berges, et dont le soulèvement est empêché d'une manière connue en soi. Le mécanisme d'entraîne- • 20 ment comprend une crémaillère dont les dents sont orientées horizontalement. Pour empêcher le coincement du chariot pendant le roulement, on peut également prévoir un chariot similaire sur l'autre berge. Pour établir l'étanchéité entre le cylindre roulant et le fond, on peut prévoir un cylindre auxiliaire plus petit 25 disposé devant le cylindre principal et pouvant rouler sur le fond. A l'extrémité inférieure, plus précisément au point de raccordement avec le canal consécutif, la fosse d'écluse présente un évidement dans lequel le cylindre peut' pénétrer pour permettre aux bateaux d'entrer dans l'écluse et d'en sortir en passant par 20 dessus le cylindre. La conception d'une porte d'écluse sous la forme d'un cylindre crée des difficultés, notamment lorsque la hauteur d'eau est relativement grande à l'extrémité antérieure du "coin" d'eau. De plus, l'installation connue impose l'aménagement d'un évidement •55 recevant le cylindre dans sa.position finale. Même la conception du mécanisme d'entraînement du cylindre crée des difficultés à proximité de la- position finale inférieure (brevet d'Allemagne Démocratique N° 246.605). On connaît également un élévateur de bateaux transportant 40 ceux-ci le long d'un plan incliné, et contenant un coin d'eau déplaçable au moyen d'un dispositif de propulsion doté d'un obtu 69 43907 2026778 rateur de retenue agencé pour être mobile en hauteur. Dans ce cas, le dispositif de propulsion est conçu sous la forme d'un unique chariot à portique franchissant la fosse. La liaison cinématique entre le dispositif de propulsion et l'organe déplaçant 5 l'obturateur de retenue est dotée d'une articulation universelle disposée à l'extrémité libre de l'organe précité. Le but de cette articulation universelle est de maintenir l'étanchéité entre l'obturateur de retenue et les parois de la fosse d'écluse, même lorsque le dispositif de propulsion est écarté de sa position 10 normale par des incidents quelconques. L'obturateur de retenue se présente dans ce cas sous la forme d'un bouclier vertical délimitant le coin d'eau, et dont la partie postérieure est raccordée à un bras porteur. L'obturateur de retenue prend appui sur le fond dé la fosse d'écluse par l'intermédiaire de roues. 15 D'autre part, cet obturateur de retenue prend appui sur les parois latérales de la f.osse d'écluse par des roues montées horizontalement. Les roues sont disposées sur la face postérieure sèche de 1'obturateur de retenue. La face antérieure humide de cet obturateur de retenue porte des garnitures d'étanchéité, 20 intercalées entre cet obturateur et les parois de là fosse d'écluse. . Dans la position inférieure finale, dans laquelle le niveau du coin d'eau coïncide avec le niveau de l'eau que contient le canal consécutif inférieur, l'obturateur de retenue est élevé 25 au moyaa d'un élévateur agencé sur 3e dispositif de propulsion, de façon " que les bateaux puissent entrer dans l'écluse et en sortir en passant par dessous 1'obturâteur de retenue surélevé. Cet appareil présente un inconvénient en ce sens que, pratiquement, la totalité du poids de l'obturateur de retenue doit reposer sur le fond de 30 la fosse par des roues, tandis qu'un autre inconvénient consiste en ce qu'il est nécessaire de prévoir, non seulement des roues, mais également des garnitures d'étanchéité. Ces garnitures frottent le long du fond et des parois latérales et subissent ainsi une forte usure par abrasion (Brevet d'Allemagne Fédérale N° 35 1.223.516). Le but de la présente invention est de simplifier les organes mobiles de l'élévateur de bateaux qui vient d'être décrit, et de les concevoir de façon qu'ils soient plus légers. Un autre but de l'invention est d'augmenter autant que possible la vitesse 40 à, laquelle le bouclier de retenue peut être déplacé, et de réduire son usure. 69 43.907 ■ ? 2026778 L'invention concerne donc un élévateur de bateaux comprenant un bouclier retenant dans une fosse à fond incliné un coin d'eau destiné à porter le bateau. L'invention consiste en ce que la face frontale que le bouclier de retenue présente au 5 coin d'eau est inclinée de telle façon que son arête supérieure se trouve en avant de l'arête inférieure dans, la direction du coin d'eau. La conception selon l'invention offre tout d'abord un avantage en ce sens qu'une partie du poids du bouclier de re-XO ' tenue est compensée par la pression exercée par l'eau sur sa face antérieure inclinée, de sorte que le bouclier exerce à son tour une poussée plus réduite sur le fond de la fosse d'écluse. Il en résulte que le guidage du bouclier de retenue, de même que son dispositif d'étanchéité par rapport au fond, sont simplifiés. 15 Dans le nouvel agencement, un seul élément permet pratiquement de faire reposer le bouciier sur le fond et. d'établir l'étanchéité. Pour réduire complémentairement l'usure et pour simplifier le dispositif d'étanchéité, le bouclier de retenue peut reposer sur le fond de la fosse par un cylindre porteur conçu . 20 de façon qu'il établisse simultanément l'étanchéité. Cette particularité permet également d'augmenter la vitesse de fonctionnement de l'écluse. Une autre particularité de l'invention consiste en ce que le bouclier de retenue est porté par deux bras attaquant 25 ee bouclier par l'arrière à proximité de la paroi latérale de la fosse. Ces bras porteurs sont reliés au bouclier de retenue... par une articulation à axe vertical ou sensiblement vertical, prévue à proximité du point où les bras porteurs attaquent le bouclier. 30 Pour stabiliser le quadrilatère articulé, par lequel le .bouclier de retenue est monté sur le dispositif de propulsion, les extrémités postérieures des bras porteurs sont, selon une autre particularité de l'invention, reliées au dispositif de propulsion par des pivots sensiblement, horizontaux et transversaux, 25 de façon que le point d'attaque, sur le dispositif de propulsion, du dispositif élévateur du bouclier de retenue soit dispose (vu en élévation dans la direction de la pente montante) en avant du point d'attaque du dispositif élévateur sur le bouclier. Pour réduire complémentairement l'usure des garnitures 40 d'étanchéité, on peut prévoir des rouleaux d'étanchéité destinés à établir l'étanchéité latérale du bouclier de retenue, et dont 69 43907 ' • ■ * 2026778 les axes présentent par rapport au fond de la fosse la même inclinaison que les parois latérales, et s'étendent dans un plan de coupe transversal perpendiculaire au fond de la fosse. Le montage à rotation des rouleaux d'étanchéité sur les 5 parois latérales peut être conçu de façon que ces rouleaux puissent être déplacés par translation ou par pivotement par rapport au milieu du bouclier de retenue. Cet agencement permet d'éviter l'usure par abrasion des rouleaux d'étanchéité le long des parois latérales de la fosse d'écluse pendant l'élévation du bouclier de retenue. jq D'autres détails de l'invention seront décrits ci-après, en regard des dessins annexés représentant schématiquement un mode de mise en oeuvre, et sur .lesquels : La figure 1 est une vue 'en élévation latérale avec coupe partielle d'une porte de la fosse d'écluse. j^ La figure 2 est une vue prise dans la direction de la flèche P^ de la figure l#„.mais ne montre que la moitié de l'installation. La figure 3 reproduit à plus grande échelle une partie de la figure 1, g0 La figure 4 est une vue partielle en coupe faite suivant la ligne A-A de la figure 3. La figure 5 est une vue en élévation prise dans la direction de la flèche P2 de la figure 3. La figure 6 reproduit à plus grande échelle une partie de la figure 5. La figure 7 est une vue partielle en coupe faite suivant la ligne B-B de la figure 6. La figure 8 est une vue partielle en coupe transversale, et montre le'rail de roulement et le mécanisme d'entraînement à 30 crémaillère. L'écluse comprend une fosse 1. Le fond 2 de cette fosse est horizontal lorsqu'il est vu en coupe transversale. Les parois latérales 3 de la fosse d'écluse 1 sont inclinées par rapport à la verticale (vues en coupe transversale). Entre les parois latéra-25 les 3 et le fond, le profil de la fosse présente un pan coupé 4. La fosse d'écluse est construit en béton. Elle est raccordée à ses deux extrémités aux canaux d'arrivée et de départ, et présente une inclinaison de quelques pour-cent. L'écluse comprend également un bouclier de retenue 5 40 délimitant avec étanchéité la partie inférieure du coin d'eau que contient la fosse d'écluse 1, et dont l'étanchéité par rap 69 43907 5 2026778 port au fond 2 et aux parois latérales 3 est établie d'une manière décrite en détail plus loin. Le bouclier de retenue 5 est renforcé sur sa face postérieure d'une manière connue en soi. A proximité de chaque paroi 5 latérale de la fosse d'écluse, le bouclier est articulé par l'une des faces frontales 6 à un bras porteur 8, au moyen d'un pivot 7 sensiblement parallèle à cette face. L'axe de l'articulation est donc sensiblement vertical. Les deux bras porteurs 8 sont articulés par des pivots 10 horizontaux et transversaux 9 sur un appareil de propulsion 10 en forme de portique, qui peut rouler sur des rails 11 de part et d'autre de la fosse d'écluse.1. A cet effet, l'appareil de propulsion 10 est équipé de moteurs 12. 15 L'appareil de propulsion 10 roule sur des rails 11 au moyen de roues 13 connues, en soi et montées sur des balanciers. Le bouclier de retenue 5 est soulevé au moyen d'un câble élévateur 14 qui passe sur des poulies 15 montées sur le bouclier. Ce câble élévateur 14 passe également sur des poulies 16 montées 20 sur une flèche 17, qui repose par son extrémité inférieure sur l'appareil de propulsion 10 et qui est maintenu au moyen d'un câble tendeur 18. Le câble élévateur 14 aboutit à un treuil 19 incorporé à l'appareil de propulsion 10. Cet appareil, tel qu'il est représenté sur le dessin, est d'abord déplacé vers l'extrémité supérieure 25 de l'écluse pendant que le bouclier de retenue 5, occupant sa position supérieure finale, retient l'eau du canal supérieur consécutif pour maintenir son niveau. Après l'ouverture de la porte d'écluse précédente, on fait passer les bateaux dans l'écluse et on ferme la porte de celle-ci. On fait ensuite passer l'appareil de 30 propulsion 10 de la position supérieure à la position finale inférieure. Devant le bouclier de retenue 5, un coin d'eau se déplace alors de haut en bas dans la fosse d'écluse 1. C'est dans ce coin d'eau que flottent les bateaux. Lorsque le niveau du coin d'eau atteint le niveau de l'eau dans le canal de raccordement inférieur, 35 on soulève le bouclier de retenue 5 au moyen du câble élévateur ' 14/ ce qui permet de faire sortir les bateaux en.les faisant passer au-dessous du bouclier de retenue 5. Pendant le déplacement du coin d'eau, les bateaux sont maintenus au moyen d'un chariot de halage non représenté sur le dessin, accroché à l'appareil de pro-.40 pulsion 10 et roulant sur les rails 11. La face frontale 6 du bouclier de retenue 5 est inclinée 69 43907 6 2026778 de façon que, vu dans la direction de la pente montante, son bord supérieur 20 soit en avant de son bord inférieur21, ce qui réduit le poids avec lequel le bouclier de retenue repose sur le fond 2 de la fosse. Il en résulte également une réduction de 5 la contrainte imposée au dispositif d'étanchélté intercalé entre le bouclier 5 et le fond 2 de la fosse. L'étanchéité entre le bouclier de retenue 5 et le fond de la fosse est établie au moyen d'un cylindre porteur 22, qui peut être formé par une enveloppe tubulaire en acier portant sur son 20 pourtour extérieur un revêtement élastique. Il en résulte un avantage en ce sens qu'un seul élément permet d'établir l'étanchéité entre le bouclier 5 et le fond 2, et permet complémentairement à ce bouclier de prendre appui sur le fond. L'étanchéité latérale du bouclier de retenue 5 est 25 également établie par des.rouleaux 23 qui ne sont pas disposés le long de l'arête antérieure latérale du bouclier 5> mais dont les axes occupent une position dans un plan transversal perpendiculaire au fond 2 de la fosse. Ces rouleaux d'étanchéité 23 portent aux deux extrémités 20 des coussinets 24 dans lesquels sont engagés des tourillons 25 fixés à des leviers 26, qui sont eux-mêmes solidaires d'une colonne pivotante 27. Cette colonne 27 est montée pivotante sur le bouclier de retenue 5» D'autre part, les leviers 26 inférieurs sont dotés de deux branches et portent sur l'une de celles-ci 25 des rouleaux de guidage 28. Cet agencement des paliers mobiles des rouleaux d'étanehéité latéraux 23 permet d'écarter ceux-ci des parois latérales 3 de la fosse 1 à partir de la position d'étanchéité, telle qu'elle est représentée par exemple en traits pleinis sur la figure 4. Les rouleaux d'étanchéité passent alors ■jo à, la position représentée en tirets sur la figure 4, dans laquelle ils ne touchent plus les parois latérales 3. Oh évite de cette manière que les rouleaux d'étanchéité 23 frottent le long des parois latérales 3 et s'usent inutilement par abrasion pendant l'élévation du bouclier de retenue 5. Au cours de cette élévation 25 des rouleaux d'étanchéité latéraux 23, les rouleaux de guidage 28 passent de leur position d'attente (dans laquelle ils ne touchent pas la paroi latérale 3) à la position représentée en traits pleins sur la figure 4, dans laquelle ils touchent les parois latérales 3. lq Les axes 29 des rouleaux de guidage 28 sont orientés 69 43907 7 2026.778 en direction de l'axe 9 des bras porteurs 8, de sorte qu'ils peuvent rouler sans coincement le long des parois latérales 3 pendant l'élévation du bouclier de retenue 5. Le pivotement de la colonne 27 est obtenu grâce à un 5 mécanisme 30 articulé à cette colonne par une extrémité, et au bouclier de retenue 5 par l'extrémité opposée.'Dans l'exemple de réalisation représenté, ce mécanisme fonctionne par voie hydraulique. Entre les deux faces en bout dû rouleau d'étanchéité 10 23 et du cylindre porteur 22 est intercalé un patin 31 solidaire du bouclier de retenue 5. Ce patin présente une section transversale triangulaire et établit l'étanchéité entre le bouclier 5 et le pan coupé 4. Dans ce patin 31, le cylindre porteur 22 est monté au 15 moyen d'un tourillon 32. Le patin 31 est complété par une garniture d'étanchéité élastique 33, qui s'étend sur toute la largeur du pan coupé 4 et qui est portée par une barre 34 sollicitée par des ressorts de compression 35 ayant tendance à la pousser vers l'extérieur. 20 L'entraînement du dispositif de propulsion 10 est assu ré par une.crémaillère 36 zui est disposée à côté .de la semelle 4l du rail de roulement 11. Les dents de la crémaillère 36 s'étendent horizontalement et transversalement et engrènent avec un pignon 38. Pour empêcher le pignon de se dégager de la crémaillè-25 re sous l'action des poussées qu'il 'subit, le dispositif de propulsion 10 porte des galets de pression 39 qui sont montés rotatifs sur des tourillons verticaux et coopèrent avec le côté du rail de roulement 11 opposé à la crémaillère. Dans le mode de réalisation de l'appareil élévateur re-20 présenté sur la figure 1, le câble élévateur 14 attaque le bouclier de retenue 5 en un point (vu en plan et dans la direction descendante) à l'arrière du point où le dispositif élévateur attaque le dispositif de propulsion 10. En d'autres termes, dans ce mode de„ réalisation du dispositif élévateur 14 vu en plan et 25 dans la direction descendante-, les poulies 16 sont disposées devant ies poulies 15, ce qui stabilise le dispositif élévateur du bouclier 5 qui est ainsi monté dans un quadrilatère de sustentation par rapport au dispositif de propulsion 10. Sur un côté ou de part et d'autre du bouclier de retenue 4q 5, on peut prévoir le long du bord inférieur des tabliers protecteurs 40 destinés à chasser les objets quelconques qui ont -pu 8 . 69 43907 2026778 tomber sur le fond 2 de la fosse, et empêchant de cette manière toute détérioration des organes d'étanchéité. 69 43907 9 - ■REVENDICATIONS 2026778 1° Elévateur de bateaux, comprenant un bouclier retenant dans une fosse à fond incliné un coin d'eau destiné à porter le ou les bateaux, caractérisé par le fait que la face frontale 6, que le bouclier de retenue 5 présente àu coin d'eau, est 5 inclinée de telle façon que son arête transversale supérieure 20 se trouve en avant de l'arête inférieure 21, en direction du coin d'eau 1. s 2° Elévateur de bateaux selon la revendication 1, caractérisé'par le fait que le bouclier de retenue 5 repose sur 20 le fond 2 de la fosse par un cylindre porteur 22, conçu pour établir simultanément l'étanchéité entre le bouclier"de retenue 5 et le fond 2 de la fosse. 3° Elévateur de bateaux selon 1'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le bouclier de 25 retenue 5 est porté par deux bras 8 attaquant le bouclier 5 par l'arrière, chacun à proximité d'une paroi latérale de la fosse. 4° Elévateur de bateaux selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les bras porteurs 8 sont reliés au bouclier de retenue.5 par une articulation 7 à, axe vertical ou sensiblement 20 vertical, prévue à proximité du point où les bras porteurs attaquent le bouclier. 5° Elévateur de bateaux selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités postérieures des bras porteurs 8 sont reliées cinématiquement au dispositif de propulsion 10 par 25 des pivots sensiblement horizontaux et transversaux 9, et le point d'attaque 16 du dispositif élévateur 14 du bouclier de retenue 5 est disposé, soir le dispositif de propulsion 10, (vu en élévation et dans le sens de la montée), en avant des points . d'attaque 15 du dispositif élévateur 14 sur le bouclier 5. 20 6° Elévateur de bateaux selon l'une quelconque des re vendications 1 à 5, caractérisé par des rouleaux d'étanchéité 23 destinés à établir l'étanchéité latérale du bouclier de retenue 5, et dont les axes présentent par rapport au fond 2 de la fosse la même inclinaison que les parois latérales 3, et s'étendent 25 dans un plan de coupe transversal perpendiculaire au fond 2 de la fosse. 7° Elévateur de bateaux selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le montage à rotation des rouleaux d'étanchéité 23 sur les parois latérales 3 est conçu de façon ? BAD QRIG'NAL 10 69 43907 2026778 que ces rouleaux puissent être déplacés en translation ou par pivotement par rapport au milieu du bouclier de ret.enue 5. 8° Elévateur de bateaux selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les rouleaux d'étanchéité 23 présentent à 5 leurs deux extrémités des tourillons 25 au moyen desquels ils sont montés à rotation sur des leviers 26 reliés cinématiquement à une colonne pivotante 27. 9° Elévateur de bateaux selon la revendication 8, caractérisé par un dispositif de commande des rouleaux d'étanchéité jq 23 comprenant des vérins pneumatiques et/ou hydrauliques 30 attaquant la colonne pivotante 27 par l'intermédiaire de leviers. 10° Elévateur de bateaux selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que la colonne pivotante 27 porte des rouleaux de guidage 28 destinés à toucher 25 les parois latérales 3 pendant l'élévation des rouleaux d'étanchéité 23. 11° Elévateur de bateaux selon la revendication 10, caractérisé en ce que les axes 29 des rouleaux de guidage 28 coupent géométriquement l'axe horizontal 9 des bras porteurs 8 20 dans le dispositif de propulsion. 12° Elévateur de bateaux selon l'une quelconque des revendications! à 11, caractérisé par le fait que le bouclier de retenue 5 est doté d'un patin 31 destiné à établir l'étanchéité dans la zone comprise entre les faces en bout du cylindre porteur 22 et 25 les rouleaux d'étanchéité 23. 13° Elévateur de bateaux selon l'une quelconque des revendications"! à 12, caractérisé par des tabliers protecteurs 40, destinés à chasser les objets tombés sur le fond de la fosse et disposés sur un côté ou de part et d'autre du bouclier de rete-jq nue 5 dans la zone du fond de la fosse. 14° Elévateur de bateaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que l'entraînement du dispositif de propulsion 10 est assuré par un mécanisme de transmis-, sion à crémaillère 36, 38, dont les crémaillères 36 sont disposées le long du talus des berges et présentent des dents s'étendant transversalement et horizontalement. 15° Elévateur de bateaux selon la revendication 14, caractérisé par le fait que le mécanisme de transmission à crémaillère 36, 38 est monté sur le dispositif de propulsion 10 à proxi-^ mité immédiate du rail de roulement 11, et par cet autre fait que copy 69 43907 U 2026778 des galets de butée 39 sont prévus au moins sur le cSté du rail de roulement 11 opposé à la crémaillère 36, pour pouvoir rouler sur le flanc du champignon 37 du rail. 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