Brevet FR2095173A1 — publié le 19720211

L'invention a pour objet un système de mise à l'eau et de plissage de charges à bord d'un navire. L'invention concerne en particulier la mise à l'eau et la rentrée à bord des embarcations. On sait que, sur les navires, les embarcations sont placées sur des plateformes ménagées sur le pont et comportant deux berceaux sur lesquels repose l'embarcation et deux bossoirs sur chacun desquels passe un cible de suspension de 11 embarcation. I1 est possible de faire pivoter les bossoirs autour de leur base, au moyen par exemple de vérins, de telle sorte que l'embarcation se trouve suspendue au-dessus de l'eau. les deux cibles de suspension sont enroulés sur un treuil éventuellement commandé par l'intermédiaire d'un motoréducteur et qui permet de descendre l'embarcation sur l'eau ou de la remonter. Cette opération ne présente aucune difficulté lorsque la mer est parfaitement calme. Cependant, dès qu'il existe une certaine houle, la mise à l'eau et surtout la rentrée de liembarcation présentent de nombreuses difficultés.En effet, étant donné que le niveau de l'eau par rapport au navire varie périodiquement d'une hauteur de plusieurs dizaines de centimètres en fonction de la houle et des mouvements du navire,- l'embarcation se trouve placée périodiquement au contact de l'eau au moment où elle atteint la surface, et la poussée d'Àrchirnède s'exerce irrégulièrement tant que l'embarcation ne flotte pas complètement, de telle sorte que les cabales de suspension sont prriodiquement tendus puis relâchés.De même, au moment de la rentrée à bord de l'embarcation, il est toujours difficile de fixer les cibles de suspension sur 1' embarcation étant donné que la hauteur de celle-ci par rapport au pont varie constamment, et les cibles sont soumis à des tensions brutales lorsque l'embarcation passe dans un creux, tant que celle-ci n'est pas hissée complètement hors de l'eau. Cette opération est particulièrementdangereuse étant donné que le personnel doit rester à bord de l'embarcation pour fixer les cibles sur celle-ci. Des difficultés analogues se présentent lorsqu'il s'agit de remonter à bord une charge flottante telle qu'un engin tiré pour exercice, de mtme que pour déposer ou prendre une charge sur un chaland amené près du bord. L'invention a pour objet un système de mise à 11 eau et de vissage de charges permettant de remédier à ces inconvénients, et de faciliter toutes les manoeuvres. Conformément à l'invention, le système comporte un moyen de mesure de la vitesse Vf de déplacement de la surface de l'eau par rapport à la plateforme, un dispositif d'affichage d'une vitesse additionnelle Vr dans un système additionneur algébrique, un moyen d'introduction et de retrait progressif de la vitesse Vf dans et dudit système additionneur, un dispositif de mesure de la vitesse Vs de sortie du système additionneur, un dispositif de mesure de la vitesse Ve d'entrainement de la charge par rapport à la plateforme, un organe de comparaison des vitesses Ve et Vs comptées dans le m & e sens par leurs dispositifs de mesure respectifs, et un organe de pilotage du système d'entrainement du treuil à partir de l'organe de comparaison, susceptible de commander les variations de la vitesse Ve du treuil de façon que celle-ci reste égale à la vitesse de sortie Vs, la vitesse Vf étant introduite progressivement lorsque la charge est descendue vers l'eau et retirée progressivement lorsque la charge est levée, de telle sorte que la vitesse de sortie Vs soit égale à Vr lorsque la charge se trouve à proximité du bossoir et à Vr + Vf lorsque la charge se trouve à proximité de la surface de 1' eau. L'invention va maintenant entre décrite en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à tore d'exemple et représenté sur les dessins annexés. La fig. 1 est un schéma général dune installation selon l'invention. La fig. 2 est un schémadun exemple de réalisation de l'invention. La fig. 3 est un schéma de détail d'une. variante de réalisation. La fig 1 représente schématiquement en coupe transversale la plateforme de chargement 1 d'une embarcation 2 sur un navire. La plateforme de chargement est munie de berceaux 4 sur lesquels repose l'embarcation 2, et de bossoirs .5 qui peuvent etre brassés vers l'extérieur au moyen de vérins 6, l'embarcation étant alors suspen duz au-dessus de l'eau 3 par les câbles de suspension 7. les cthles 7 sont enroulés sur un treuil 8 commandé dans les deux sens de rotation par un système d'entraînement 9. le système d'entraSnement 9 est muni d'un dispositif 10 de mesure de la vitesse d'entrainement, comptée positivement dans le sens de déroulement du treuil, ctest-à- dire de descente de la charge. belon une caractéristique essentielle de l'invention, le navire comporte un dispositif dl susceptible de suivre les mouvements de la surface de l'eau par rapport au navire, et pouvant ainsi fournir une information à un moyen 12 de mesure de la vitesse de déplacement de la surface de l'eau par rapport à la plateforme. Cette vitesse sera appelée Vf. L'installation comporte d'autre art un dispositif 13 permettant 'afficher en permanence une vitesse additionnelle Vr dans un système additionneur algébrique 14 qui peut également recevoir la vitesse Vf, celle-ci étant introduite ou retirée progressivement par un dispositif 15. la vitesse de sortie du système additionneur algébrique t4 est donc égale à Vr + iiXf, K pouvant varier de façon continue entre O et 1 grâce au dispositif 15. la vitesse de sortie du système additionneur Vs est introduite par un dispositif 16 dans un appareil de comparaison 17 où est introduite également la vitesse Ve mesurée par le dispositif 10. l'appareil 17 est susceptible de commander des variations de la vitesse du système d'entrainement du treuil 9 par l'intermédiaire d'un organe de contrEle 18, de façon que la différence Vs - Ve reste nulle. l'ensemble des dispositifs de mesure 10 et 16, de l'appareil de comparaison 17 et de l'organe de contrôle E constitue donc un système de rétroaction susceptible de piloter le système d'entranement du treuil Y de telle sorte que la vitesse du treuil Ve reste égale à la vitesse de sortie Vs du système additionneur. Le fonctionnement de l'installation est alors le suivant lorsque l'embarcation se trouve dans la zone I près de l'extrémité du bossoir, le dispositif 15 n'introduit pas la vitesse Vf et le système additionneur 14 ne reçoit que la vitesse Vr qui est ainsi égale à Vs. On a alors en permanence Ve = Vr et le dispositif d'affichage 13 permet de choisir la vitesse de descente ou de remontée de l'embarcation dans la zone I. Lorsque l'embarcation s'est suffisamment éloignée du bossoir et arrive dans la zone II, le dispositif 15 permet d'introduire progressivement dans le système additionneur 14 une vitesse Vf proportionnelle à la vitesse de déplacement de la surface de l'eau par rapport au oont. tant donné que le système 14 permet de faire la somme algébrique des vitesses Vr et Vf, on voit bien aue le treuil est piloté par le système de rétroaction de façon à tenir compte progressivement du déplacernent de l'eau. lorsque l'embarca- tion arrive dans la zone II à proximité de la surface de l'eau, le coefficient K est égal à1, le système additionneur 14 tenant compte intégralement de la vitesse de déplacement de l'eau. se la sorte, le mouvement de l'embarcation est réglé par rapport à la surface de l'eau, la vitesse de descente de l'embarcation dépendant de la vitesse affichée Vr. Sn particulier, si on affiche une vitesse Vr nul le, la vitesse Ve est alors égale uniquement à Vf et l'embarcation suit les mouvements de l'eau en restant à une distance fixe de la surface. le dispositif 15 a permis de tenir compte progressivement du déplacement de l'eau, et de passer sans à-coup de la zone I où le mouvement de descente est réglé par rapport aux bossoirs, à la zone Il où le mouvement est réglé par rapport à la surface de l'eau. On peut choisir les hauteurs correspondant aux limites des zones I et In suivant les règles de sécurité et l'état de la mer. les opérations se déroulent en sens inverse à la remontée de l'embarcation. On introduit d'abord, au moyen du dispositif 15, la vitesse Vf dans le système additionneur et le mouvement du treuil se règle par rapport à celui de la surface de l'eau. On affiche une vitesse Vr de remontée de 11 embarcation et, lorsque l'embarcation s 'est suffisamment éloignée de l'eau, c'est-à-dire a quitté la zone II; on retire progressivement la vitesse Vf de telle sorte qu'en arrivant dans la zone I à proximité du bossoir, le système additionneur 14 ne tienne plus compte de la vitesse de déplacement de l'eau, la vitesse de treuil étant alors égale à la vitesse affichée Vr. Un exemple de réalisation est donné sur la fig. 2. Dans le système représenté fig. 2, le dispositif suiveur des mouvements de la surface de l'eau par rapport au pont du bateau est un flotteur lesté 110 flottant à la surface de l'eau et retenu par un cabale de suspension 111. le cabale 111 est enroulé sur un treuil 120 qui est soumis à une force de rappel représentée par exemple par un contrepoids z cette force de rappel maintenant tendu le capable 111 de telle sorte que le treuil 120 suive les mouvements du flotteur 110 et par conséquent de la surface de l'eau, la vitesse de rotation du treuil 120 étant ainsi une image de la vitesse de déplacement de la surface de l'eau par rapport au pont 1. Un moteur de levage du flotteur 122 relié au treuil 120 par un embrayage 125 permet de mettre à l'eau et de remonter le flotteur, l'embrayage 2 étant débrayé pendant les menoeuvres de l'embarcation de telle sorte que le treuil 12k) suive fidèlement les mouvements du flotteur 110. D'autre part, l'arbre du tambour 120 peut entratner, par l'intermédiaire d'un embrayage synchrone 15i, un solaire 141 d'un différentiel 140 dont l'autre solaire 142 est entratné par un moteur électrique 130 dont la vitesse variable sert de vitesse additionnelle Vr. La cage porte-satellite du différentiel 140 entrain d'autre part une dynamo tachymétrique 160 qui délivre donc une tension dont la grandeur est proportionnelle à la somme algébrique des vitesses du tambour 120 et du moteur 130, puisque le différentiel 140 agit comme un système additionneur algébrique. La-dynamo tachymétrique 160 fournit donc une tension de sortie Vs proportionnelle à la somme Vr + Vf. Dans le mode de réalisation représenté, le treuil de levage de l'embarcation 8 est entravé par un moteur hydraulique à cylindrée constante 90 par l'intermédiaire d'un réducteur 91 de préférence irréversible. le moteur 90 est alimenté par une pompe hydraulique 92 entraînée par un moteur électrique de puissance 93 par l'intermédiaire d'un volant 94 permettant d'absorber les pointes de puissance demandées à l'installation et de récupérer l'énergie lorsque la charge est motrice, ltembarcation ayant une vitesse vers le bas par rapport au bateau. l'arbre du tambour 8 entratne une dynamo tachymétrique 100 qui fournit une tension Ve proportionnelle à la vitesse de rotation du tambour 8, c'est-à-dire à la vitesse de descente ou de remontée de l'embarcation par rapport aux bossoirs et à la plateforme de chargement 1. Les tensions Vs et Ve fournies par les dynamos tachymétriques 160 et 100 sont retranchées l'une de l'autre dans uncomparateur 170 qui délivre une information proportionnelle à Vs - Ve qui, par l'intermédiaire d'un amplificateur 171, va piloter un moteur électrique 95 commandant des variations du débit de la pompe 92 de telle sorte que le sens de cette variation annule la valeur Vs - Ve. D'autre part, l'arbre du tambour 8 entratne également, par l'intermédiaire d'un réducteur 19, un tambour à came 20 dont la rotation, inférieure à 2JTgest une image de la position de l'embar- cation par rapport à l'extrémité du bossoir 5. Il est possible de placer des contacteurs 21 dont la position sera déterminée en fonction des hauteurs choisies pour les limites des zones I, II, III, et qui actionneront des contacteurs pour informer l'opérateur du passage d'une zone à l'autre ou bien pour commander automatiquement le fonctionnement du dispositif 15 d'introduction de la vitesse du flotteur Vf. le fonctionnement de l'installation représentée fig. 2 se déroule comme suit. Lors d'une manoeuvre de mise à 11 eau de l'embarcation, le flotteur est d'abord mis à l'eau en relâchant l'embrayage t23, l'embrayage 151 étant débrayé. Bes bossoirs 5 sont ensuite brassés vers ltextérieur et l'embarcation se trouve suspendue au-dessus de l'eau dans la zone I. Au moyen du moteur électrique 130, on affiche une vitesse Vr et le moteur 95 commande l'alimentation du moteur 90 déterminant une vitesse de déroulement du câble Ve égale à Vr. L'embarcation 2 descend donc à la vitesse affichée Vr. lorsque le premier contacteur 21 est actionné par le tambour à came 19 pour indiquer que l'embarcation est sortie de la zone de sécurité I et qu'il y a donc une. garde suffisante entre l'embarcation et ltextrémité du bossoir, ltopérateur met en servie l'em- brayage synchrone 151 et relâche peu à peu le frein de tratée 152 pour introduire la vitesse de rotation du treuil 120,Vf,dans le différentiel 140, et ainsi accrocher progressivement le mouvement du flotteur. Cette opération peut d'ailleurs se faire indépendamment de la vitesse relative affichée Vr et en particulier si celle-ci est nulle. L'embarcation descend donc à la vitesse affichée Vr en tenant compte progressivement de la vitesse de l'eau, jusqu'à ce que un deuxième contacteur 21 commandé par le tambour à came indique que l'embarcation sort de la zone Il et pénètre- dans la zone III de proximité de la surface de l'eau. L'opérateur vérifie alors que le frein de traînée 152 est complètement relåché de telle sorte que la vitesse Vf soit introduite intégralement dans le différentiel t40. l'embarcation peut alors entre mise à l'eau en parcourant la zone III, le système de rétroaction tendant à annuler Vs - Ve, c'est-à-dire Vf + Vr - Ve, la vitesse d'arrivée sur l'eau étant alors bien Vr = Ve - Vf qui est ajustable à la demande au moyen du moteur 130. Il est à noter que la vitesse relative peut évoluer ou non d'une façon quelconque au cours de la descente, ltenchadnement des trois phases du mouvement se faisant sans heurt, la seule condition étant que l'accrochage du mouvement du flotteur soit terminé avant que la zone II soit entièrement parcourue. lors d'une manoeuvre de rentrée à bord de l'embarcation, nn commence par descendre l'extrémité du omble de suspension à proximité de la surface de l'eau en affichant une vitesse de descend te Vr au moyen du moteur 130, les crochets de suspension ayant évidemment un poids à vide suffisant pour maintenir tendus les cabales de suspension 7. lorsque l'extrémité du câble est parvenue à proximité de la surface de l'eau, on affiche une vitesse Vr du moteur 130 nulle et on embraye l'embrayage 151 en relâchant le frein de traînée 152. La vitesse Vs est alors égale à Vf et l'extrémité du cible de suspension suit le mouvement de la surface de liteau en restant tendu par le poids propre du câble, de telle sorte qu'il est facile de fixer le cible sur l'embarcation. On affiche alors progressivement une vitesse de remontée de l'embarcation au moyen du moteur 130, jusqu'à ce que le contacteur 21 indique que l'embarcation est sortie de la zone III. L'opérateur sait alors qu'il doit serrer progressivement le frein de tra née 152, la vitesse Vf étant ainsi progressivement retirée du différentiell40. Lorsque le contacteur 21 indique que l'embarcation est arrivée à la limite de la zone I, l'opérateur vérifie que le frein de traînée est completement serré. le moteur 95 de contrtle du débit de la pompe ne tient compte alors que de la vitesse affichée Vr qui représente la vitesse de remontée de l'embarcation0 le tambour à came peut actionner un contacteur de fin de course indiquant que l'embarcation est en position haute pour ne pas heurter ltextrémité du bossoir. De même, on peut prévoir un contacteur de fin de course basse évitant de dérouler une trop grande longueur de cible lorsque l'extrémité du câble est arrivée à la hauteur désirée au-dessus de l'eau. L'embarcation étant en position haute, les bossoirs sont brassés vers l'intérieur et l'embarcation déposée sur ses berceaux. L'utilisation du frein de traînée 152 permet d'éviter un dévirage des tambours sur leur énergie cinétique au moment des inversions du sens de déplacement du flotteur. le flotteur a la forme d'un c8ne aplati dont la pointe est tournée vers le bas, éventuellement recouvert d'un couvercle ayant la forme d'un cone à pointe tournée vers le haut, pour augmenter sa rigidité. Grâce à cette forme, une faible différence de niveau de l'eau entrains un changement important de la poussée d'Archimède et le flotteur est donc très sensible aux changements de niveau de l'eau Il a cependant une inertie qui lui permet d'être submergé par le clapot de telle sorte qu'il ne réagisse qu'à la houle. Bien entendu le flotteur peut être retenu par un orin n'entravant pas les mouvements verticaux du flotteur, de façon que celui-ci reste à la verticale de la plateforme de chargement meme si la manoeuvre se fait en route. L'invention n'est évidemment pas limitée aux détails du mode de réalisation qui vient autre décrit. le différentiel t40 et le moteur 330 peuvent par exemple entre remplacés par des dispositifs équivalents. La fig. 5 donne un exemple d'une variante possible. Dans le mode de réalisation représenté fig. 3, un capteur de vitesse 125, tel qu'une dynamo tachymétrique, est monté sur l'arbre du treuil du flotteur 120 et introduit une tension Vf proportionnelle à la vitesse du flotteur dans un additionneur potentiométrique 145 où la tension Vf est ajoutée algébriquement à une tension additionnelle Vr affichée sur un potentiomètre 135 qui permet ainsi de contrôler la vitesse relative de l'embarcation. La tension de sortie Vs de l'additionur potentiomètrique 145 est comparée dans un détecteur d'écart 175 à la tension Ve fournie par la dynamo tachymétrique 100, l'écart mesuré servant, comme indiqué plus haut, à piloter la vitesse et le sens d'entratne- ment du treuil 8. Le contrepoids de tension du capable 111 pourrait entre monté sur un mouflage, et l'information de la vitesse de déplacement du flotteur prise directement sur l'une des poulies de renvoi du cabale. autre part, pour éviter des erreurs dues au glissement, on pourrait évidemment suspendre le flotteur à une channe Galle. En outre, le flotteur pourrait entre remplacé par tout autre système de captage des mouvements de la surface de l'eau par rapport au pont du navire. A titre d'emsple, on pourrait disposer le long du bord du bateau, une échelle solidaire du bateau ou amovible et composée d'une série de capteurs de pression ou d'électrodes fournissant une résistance de grandeur variable en fonction du niveau de l'eau. On pourrait ainsi délivrer une tension proportionnelle à la vitesse de déplacement de l'eau dans un système additinn- neur algébrique tel que ltadditioneeur potentiométrique 145 tel que écrit précédemment. De même le système d'entranement du treuil de levage de l'embarcation pourrait titre remplacé par tout autre système équivalent, commandé par un système de rétroaction adequat tenant çompte des vitesses de référence. Enfin, on pourrait estimer que l'indication de la vitesse de déplacement du niveau de l'eau fournie par un seul dispositif Il serait insuffisante dans le cas, en particulier, d'embarcations très longues par rapport à la houle. De plus, il y a intér8t, pour faciliter la manoeuvre, à disposer le flotteur à un endroit où il une le moins. Il serait donc possible de disposer deux flotteurs PI et F2 l'un à l'avant, l'autre à l'arrière de l'embarcation, et d'introduire dans le système de rétraaction une moyenne pondérée réglable des informations données par les deux flotteurs, par exem ple suivant une relation de la forme VF1 + # VS2/( d + %)0 ruzle coef- ficient 2 serait choisi en fonction de la houle. iEVENDICATIONS 1) Système de mise à l'eau et de vissage de charges à bord d'un navire comportant une plateforme de chargement munie d'au moins un bossoir supportant un cible de suspension de la charge, enroulé sur un treuil commandé dans les deux sens d'enroulement et de déroulement du cabale, par un système d'entra4nement, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de mesure de la vitesse Vf de déplacement de la surface de 11 eau par rapport à la plateforme, un dispositif d'affichage d'une vitesse additionnelle Vr dans un système additionneur algébrique, un moyen d'introduction et de retrait progressif de la vitesse Vf dans et dudit système additionneur, un dispositif de mesure de la vitesse Vs de sortie du système additionneur, un dispositif de mesure de la vitesse Ve d'entratnement de la charge par rapport à la plateforme, un organe de comparaison des vitesses Ve et Vs comptées dans le mtme sens par leurs dispositifs de mesure respectifs, et un organe de pilotage du système d'entrainement du treuil à partir de organe de comparaison, susceptible de commander les variations de la vitesse Ve du treuil de façon que celle-ci reste égale à la vitesse de sortie Vs, la vitesse Vf étant introduité progressivement lorsque la charge est descendue vers l'eau et retirée progressivement lorsque la charge est levée, de telle sorte que la vitesse de sortie Vs soit égale à Vr lorsque la charge se trouve à proximité du bossoir et à Vr + Vf lorsque la charge se trouve à proximité de la surface de l'eau. 2) système de mise à l'eau selon la revendication 1, caractérise par le fait que le moyen de mesure de la vitesse Vf est un flotteur posé à la surface de l'eau et retenu par un cible enroulé sur un treuil soumis à une force de rappel susceptible de maintenir ledit câble sous tension. 3) Système de mise à l'eau selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'affichage d'une vitesse additionnelle est un moteur à vitesse variable et que le système additionneur algébrique est un différentiel dont un solaire est entratné pàr ledit moteur et l'autre solaire peut autre accouple sur l'arbre du treuil d'enroulement du cabale du flotteur. 4) Système de mise à l'eau selon les revendications 1, 2 et3 caractérisé par le fait que le moyen d'introduction et de retrait progressifs de la vitesse Vf comporte un embrayage synchrone et un frein de traînée montés entre le différentiel et le treuil du flotteur. 5) système de mise à l'eau selon les revendications 1, 2 , caractérisé par le fait que le dispositif de mesure de la sortie du système additionneur est une dynamo tachymétrique montée sur un r- bre entratné par la cage du diflérentiel. o) système de mise à l'eau selon la revendication i, caractérisé par le fait que le dispositif de mesure de la vitesse d'entraîne- ment de la charge est une dynamo tachymétrique montée sur l'arbre du treuil d'enroulement du cible de suspension de la charge. 7) système de mise à l'eau selon la revendication ', caractérisé par le fait que le système d'entraînement du treuil comporte un moteur hydraulique à cylindrée constante alimenté par une pompe à débit variable, et un moteur d'entrainement de la pompe. 8) Système de mise à l'eau selon les revendications I et 7, caractérisé par le fait que l'organe de pilotage du système d'entraSne- ment est un organe de commande du débit de la pompe en fonction de la grandeur et du signe de la différence Vs - Ve. 9) Système de mise à l'eau selon ia revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif visualisateur de la po- sition verticale de la charge susceptible d'indiquer les positions choisies de la charge où la vitesse d'entraînement Ve doit être successivement et de haut en bas nulle, égale à la vitesse affichée Vr, égale à la somme algébrique Vf + Vf puis nulle. S système de mise à l'eau selon les revendications t et 9, caractérisé par le fait que le dispositif visualisateur est un tambour à came entraîné par le système d'entratnement de la charge par l'intermédiaire d'un réducteur, de telle sorte que sa course soit inférieure à 2 # et dont les cames actionnent des contacteurs dont les positions correspondent aux limites des zones dans lesquelles varie la vitesse d'entraînement. 0 ystème de mise à liteau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif d'aifichage d'une vitesse additionnelle est un potentiomètre, que le moyen de mesure de la vitesse Vf est susceptible de fournir une tension proportionnelle à ladite vitesse Vf et nue le système additionneur algébrique est un addition neur potentiométrique.