Brevet FR2201456A1 — publié le 19740426

La présente invention a pour objet un appareil de mesure des déplacesents d'un bateau sur l'eau, qui enregistre les distances parcourues suivant les directions, magnétiques ou giroscopiques nord-sud et est-ouest, autrement dit en coordonnées géographiques. On conflit des appareils qui relèvent la vitesse instantanée d'un bateau parallèlement à son axe, et totalisent la distance parcourue. Toutefois ces appareils présentent deux graves inconvénients s d'une part, ils ne tiennent pas conpte de la composante de la vitesse perpendiculaire à l'axe du bateau, due au phénoièhe de la dérive et, d'autre part, ils n'indiquent pas les déplacements du bateau suivant deux directions perpendiculaires, ce qui est indispensable pour connattre sa position exacte. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients0 Elle propose en effet un appareil simple, peu encombrant, qui enregistre avec fidélité les déplacements réels d'un bateau. Son emploi permet, par exemple, de revenir à un point déterminé dont on a repéré, au passage, les coordonnées. Cet avantage peut être précieux pour le repêchage d'un équipier tombé à l'eau d'un bateau à soiles ngsigant à allure rapide, et ne puvant titre manoeuvré immédiatement pour revenir en arrière. Cet appareil, du type de ceux comportant des capteurs de vites- se reliés à des totalisateurs de distances, comprend selon l'invention deux capteurs distincts, situés soue la coque du bateau et constitués par deux roues à ailettes superposées, calées sur deux arbres coaxiaux de direction sensibleient verticale, dont chacune est apte à êntraSner en rotation un, capteur tel qu'une génératrice ou une commutatrice électrique, relié à un totalisateur de distances, ces roues à ailettes étant recouvertes d'un cache orientable autour de leur axe conun et comportant deux ouvertures décalées de 900 l'une par rapport à l'autre et dont chacune est située en face de l'une des roues ikilett es, un compas étant prévu pour maintenir le Cache dans une direction telle que l'axe médian de l'une des ouvertures est orienté vers l'est ou l'ouest pour la mesure de la composante Nord-Sud des déplaceients du bateau tandis que celui de l'autre est orienté vers le Nord ou le Sud pour la mesure de la compêsante Est-Ouest. Les deux totalisateurs enregistrent ainsi, de façon séparée, liun la distance parcourue en direction Nord-Sud, l'autre la distance parcourue en direction Est-Ouest. Il va de soi que les deux ouvertures du cache doivent être prévues de façon que les rotations des roues à ailettes soient réellement proportionnelles aux déplacements qu'elles doivent mesurer, pour toutes les orientations de ces ouvertures par rapport à la direction de déplacement du bateau. Selon une forme d'exécution de l'appareil les moyens de transmission au cache orientable de l'orientation du compas sont constitués par un arde coaxial aux roues à ailettes solidaire du cache et de l'aimant du compas. Un gyroscope ou un simple barreau aimanté peut ainsi orienter directement le cache. Selon une autre forme d'exécution de l'appareil, les moyens de transmission au cache orientable de 11 orientation du compas comprennent, un capteur de position angulaire apte a' détecter cette orientation, un répétiteur de position relié électriquement à ce capteur, et par un arbre coaxial aux à ailettes solidaire du cache et de ce répétitecra Cette disposition permet de placer le coupas en nn lieu éloigné des capteurs de vitesse, et de préf érence en un li facilement accessible, et éloigné des influences sone nefs si le dit compas est un compas magnétique Quelle que soit la forme d'exécution adoptée, l'appareil selon l'invention est simple et peu encombrant, et peut donc être utilisé à bord de bateaux de faible tonnage, il fonctionne autre matiquement, et fournit des indictions commodément utilisables, puisque rapportées aux coordonnées géographiques habituelles Nord-Sud et Est-Ouest. Si le compas est un compas magnétique, il convient toutes d'effectuer des corrections de déclinaison magnétique et de cou- rant pour déterminer, à partir des indications de l'appareil, la position précise du bateau. Ces corrections sont aiément réalisables, en se reportant à une carte ou figurent les indications nécessaires. Même dans ce cas, malgré la nécessité de ces corrections l'appareil selon l'invention présente un intérêt indéniable, car aucun appareil connu ne peut rendre les mimes services que lui. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui, suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques fermes d'exécution de cet appareil de mesure des déplacements d'un bateau s Figure 1 est une vue d'ensemble d'un appareil dans lequel la transmission au cache de l'orientation du compas est purement mécanique ; Figure 2 est une vue d'ensemble d'un appareil dans lequel cette transmission s'effectue par liaison électrique, au moyen d'un capteur de position angulaire et d'un répétiteur ;; Figure 3 représente une variante d'exécution du cache orientable Dans tous les cas, l'appareil se compose d'un ensemble de deux capteurs de vitesse placé à la partie inférieure d'un bateau 2, au contact de l'eau 3, en liaison avec un compas 4 et un dispositif totalisateur 5. Deux roues à ailettes 6 et 2 superposées placées sous le bateau 2 au contact de l'eau 3, sont calées sur des arbres creux 8 et 9, coaxiaux, de direction sensiblement verticale. Un palier 10 guide, en rotation, ces deux arbres 8 et 2. Un cache 12, de forme sensiblenent cylindrique, recouvre l'ensemble des deux roues à ailettes 6 et 7. Il est calé, à sa partie inférieure, sur un arbre 13 engagé à l'intérieur des arbres 8 et p, si bien que les trois arbres 8, 2 et 13 sont coaxiaux. Dans le cache 12 sont ménagées deur ouvertures semblables 14 et 22, placées chacune face à lune des roues à ailettes 6 et 2. Ces ouvertures 14 et 15 peuvent avoir différentes formes; ainsi la figure 3 montre une variante dans laquelle ces ouvertures sont de forme arrondie, tandis que les ouvertures des figures 1 et 2 ont, développées, une forme rectangulaire; Les axes des ouvertures 14 et 15 sont perpendiculaires, et ces ouvertures, dans leur plus grande largeur, s'étendent sur un angle de 180-. Bans un bottier 16, qui surmonte le cache 12 sont logé, deux capteurs 17 et 18, telles que des dynamos tachymétriques ou des commutatrices pour moteurs pas à pas, dont les axes sont parallèles aux arbres coaxiaux 8, 2 et 13. Le rotor de chacun des capteurs 17 et 18 est relié à l'une des roues à ailettes 2 et 6, de façon à pouvoir être entraîné en rotation. Un premier train d'engrenages, placé à la base du boîtier 16, comporte un premier pignon 19 calé sur le rotor du capteur 17, qui engrène avec un second pignon 20 calé sur l'arbre 8 de la roue à ailettes supérieure 7. Un second train d'engrenages, placé à la partie supérieure du bottier 16 comporte un premier pignon 22 calé sur le rotor du capteur 181 qui engrène. avec un second pignon 23 calé sur l'ar- bre 2 de la roue à ailettes inférieure 6. Chacun des capteurs 17 et 18 est relié au dispositif totalisateur 5. Le capteur 17 est mis en rection, par des connexions 25, avec un premier totalisateur 26 placé dans le dispositif 5. Le capteur 18 est mis en relation, par des connexions 2, avec un second totalisateur 28 placé dans le dispositif 5. Les totalisateurs 26 et 28, placés c8te à côte, conportent chacun un cadran et des aiguilles respectivement 29 et 30, se déplaçant devant une graduation de distances. Ces cadrans sont complétés chacun par un repère tournant, respectivement 32 et 33, déplaçable manuellement. Chacune des graduations s'détend de part et d'autre d'une valeur zéro. Celle du totalisateur 26 représente des déplacements en direction Nord-Sud, et celle du totalisateur 28 représente des déplacements en direction Est-Ouest. Sur les cadrans, les directions NordrSud, Est et Ouest correspondent à l'orientation habituelle des cartes géographiques, de sorte que l'indication des aiguilles 29 et 30 est très parlante. Le compas 4 se compose essentiellement dlun barreau aimanté 34 monté pivotant autour d'un axe vertical ou dtun gyroscope équivalente Dans la forme d'exécution de la figure 1, ce barreau 34 est logé dans la partie supérieure du bottier 16 et fixé par l'intermédiaire d'une chape 35a à l'arbre 13 qui porte le cache 12. Dans la forme d'exécution de la figure 2, le compas 4 st logé, dans un bottier séparé 36. Le barreau aimanté 34 est relié, par l'intermédiaire d'une chape 35b, à un capteur 37. Ce capteur 22 reçoit une information constituée par la position angulaire du barreau 34. Il la traduit en impulsions électriques qui, par des connexions 38, sont transmises à un répétiteur de position angulaire 39 logé dans la partie supérieure du bottier 16. De façon connue, le répétiteur 39 possède un organe mobile qui prend la mOve orientation que celle détectée par le capteur 37. Cet organe mobile est ici rendu solidaire de l'arbre 13 qui porte le cache 12. Dans ltune ou l'autre de ces deux formes d'exécution, le cache 12 a, en permanence, une orientation par rapport au bateau 2 qui correspond à celle du barreau aimanté 34. En quelque sorte, il "suit" le compas 4. Pour un fonctionnement correct, il convient cependant de caler le cache 12 sur l'arbre 13 de façon que l'une de ses ouvertures 14 et 15 ait son axe orienté en direction Nord-Sud, l'axe de l'autre ouverture étant alors obligatoirement orienté en direction Est-Ouest. Par exemple, l'ouverture supérieure 15 est tournée vers l'ouest de sorte que la roue supérieure 7 mesure les déplacements Nord-Sud, tandis que l'ouverture inférieure 15 est tournée vers le sud de sorte que la roue inférieure 6 mesure les déplacements Est-Ouest0 que De plus, il faut/la forme et les dimensions des ouvertures 14 et 15 soient telles que les rotations des roues à ailettes 6 et 2 soient réellement proportionnelles aux déplacements qu'elles doivent mesurer, quelles que soient les orientations de ces ouvertures par rapport à la direction de déplacement du bateau 2. Ainsi les rotations de la roue supérieure 2 doivent correspondre avec précision aux déplacements en direction Nord-Sud, et les rotations de la roue inférieure 6 doivent correspondre avec précision aux déplacements en direction Est-Ouest. Ces déplacements respectifs sont traduits en informations électriques par les capteurs 17 et 18 ; ces informations sont transmises, par les connexions 25 et 27, l'une au totalisateur 26, l'autre au totalisateur 28, où elles sont traduites en déplacements des aiguilles 29 et 30. La lecture s'effectue très facilement, en observant la valeur indiquée par chacune des aiguilles, et son Sean de déplacement ; vers le Nord ou le Sud, vers 1'Est ou l'Ouest. Les repères 32 et 33 permettent l'affiaage des coordonnées d'un point reearquable, par exemple point sur lequel le bateau 2 doit revenir. Â partir des indications du dispositif d'enregistrement, 2, il est facile d'obtenir la position du bateau sur le fond, en effectuant, à l'aide d'une carte, les corrections de déclinaison et de courant. Il faut aussi remarquer qu'il est très simple, connaissant les déplacements du bateau suivant deux directions orthogonales, de déterminer la résultante de ces deux composantes qui représente le trajet parcouru patte bateau 2 à partir d'un certain point pris comme origine. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécutions de cet appareil de mesure décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs ; elle en embrasse, au contraire toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. - appareil de mesure des déplacements d'un bateau, du type de ceux comportant un ou plusieurs capteurs de vitesse reliés à un indicateur de vitesse instantanée et/ou à un ou plusieurs totalisateurs de distances, caractérisé en ce que chaque capteur est constitué par une roue à ailettes calée sur un axe sensiblement vertical et entourée d'un cache comportant une ouverture dont l'orientation détermine la direction de mesure. 2. - appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux capteurs distincts constitués par deux roues à ailettes superposées calées sur deux arbres coaxiaux de direction sensiblement verticale, dont chacune est apte à entratner en rotation un récepteur relié à un totalisateur de distances, ces roues à ailettes étant recouvertes d'un cache orientable autour de leur axe commun et comportant deux ouver- tures décalées de qOO l'une par rapport à l'autre et dont chacune est située en face de l'une des roues à ailettes, un compas étant prévu pour maintenir le cache dans une direction telle que l'une des ouvertures est orientée vers l'Est ou l'Ouest pour la mesure de la composante Nord-Sud des déplacements du bateau,tandis que l'autre est orientée vers le Nord ou le Sud pour la mesure de la composante Est-Ouest. 3. - appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens de transmission au cache orientable de l'orientation du compas sont constitués par un arbre coaxial aux roues à ailettes solidaires du cache et de la partie active du compas. 4. - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de transmission au cache orientable de l'orientation du compas sont constitués par un capteur de position angulaire apte à détecter cette orientation par un ripé~ titeur de position angulaire relié électriquement à ce capteur, et par un arbre coaxial aux roues à ailettes,solidaire du cache et de ce répétiteur. 5. - Appareil selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures du ca che, dans leur plus grande largeur s'étendent sur un angle de 1809. 6. r Appareil selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que chaque capteur est constitué par une génératrice électrique. 7. - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque capteur est constitué par une commutatrice électrique, chaque totalisateur étant constitué par un moteur pas à pas,relié à la commutatrice correspondante.