Brevet FR2155828A1 — publié le 19730525

La présente iWventioW a trait aux accessoires pour la navigation maritime ooncerne des perfectionnements apportés aux girouettes multipliées. I1 est en effet connu de détecter la direction du vent relatif à bord d'un bateau ( ou d'un avion) au moyen d'une giron te oonstituée par une palette encastrée à l'extrémité d'un bras articulé auteur d'un axe parallèle au vecteur rotation recherché, tangage ou lacet sur un avion, laoet sur un bateau. Une telle girouette tend bien à suivre le vent et donne de bons résultats tant que l'angle d'attaque a une valeur relati ment grande. Mais l'angle d'incidence décroissant lorA1es' approche de l'équilibre, peu de puissance pour les écarts faibles du courant d'air dont elle n'indique pas la direction avec précision si un certain effort lui est demandé : simple frottement dans la transmission à un servo-mécanisme de pilotage automatique ou eneore davantage commande directe d'un gou vernail. Pour augmenter la puissance d'une telle girouette, il devient nécessaire de mettre en oeuvre une palette pu un bras de grandes dimensions, ce qui nécessite un contrepoids important pour l'équilibrage statique : dimensions et poids peuvent alors devenir prohibitifs. Une solution connue d'augmentation de la puissance de la girouette sans modification des dimensions oonsiste à obliger la palette à effeotuer une plus grande translation latérale pour atteindre la nouvelle direction du vent. Cependant une telle girouette multipliée ne peut plus suivre de grandes déviations du courant d'air. En effet, si l'on considère un changement de direction du vent de 10 degrés et que le facteur de multiplication soit de 10, il faudrait faire pivoter le bras de 100 dégrés pour que la palette retrouve une incidence nulle.On conçoit que la portance dynamique n'est plus motrice depuis longtemps et ne peut donc amener le dispositif dans cette position. I1 serait alors nécessaire de décaler la référence d'asservissement selon le vent moyen des qu'il ohange de quelques degrés. Ceci est possible et a été effectivement réalisé pour des girouettes multipliées de pilotage automatique d'avions, gracie au fait que l'incidence moyenne ne pouvait varier de plus de + 10 degrés.Mais sur un bateau où le vent relatif peut varier de plusieurs fois 360 degrés, la commande d'orientation de la référence d'asservissement exigerait du barreur, aux moments de pilotage manuel, une surveillance et un recalage constant de cette référence, sous peine de voir le bras atteindre avec violence ses butées et le vent exercer des efforts excessifs sur la palette. L'objet de la présente invention est, sur une girouette multipliée, d'éviter au barreur, durant les périodes de pilotage manuel, à la fois le souci non admissible de fréquentes corrections de l'asservissement et le soin, au moment de l'embrayage, de régler avec précision l'asservissement selon la direction instantanée du vent relatif, afin de permettre la prise en charge exacte du gouvernail par la girouette. Selon l'invention, ceci est réalisé par le fait que l'on ramène, durant les périodes de pilotage manuel, la girouette à un fonctionnement classique, c'est-à-dire sans multiplication. - La girouette conforme à l'invention, comportant une palette articulée à l'extrémité d'un bras pivotant lui-meme autour d'un axe, des moyens d'asservissement, constitués par des leviers réunis par une bielle, étant prévus entre l'axe de ladite palette et l'axe de pivotement dudit bras, est remarquable en ce que le levier d'asservissement sur l'axe dudit bras est solidaire d'un fat entourant l'axe dudit bras et disposé à coulissement dans un socle, un organe étant prévu pour translater par exemple ledit fût entre deux positions, haute et basse respectivement, ledit fût portant à sa base une douille munie d'organes pour solidariser en position haute ledit fût avec ledit socle et d'organes permettant d une part un déplacement angulaire limité dudit axe dudit bras, et d'autre part une solidarisation en position basse dudit fût avec ledit axe dudit bras, ladite palette étant ainsi fixe sur ledit bras. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation, donnée en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif et qui a uniquement pour but de bien faire comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. I1 va sans dire que, l'invention reposant sur l'ide de modifier le mode d'asservissement selon que la girouette pilote ou ne pilote pas, l'homme de l'art pourra utiliser tout moyen classique équivalent pour obtenir le même résultat à partir d'une commande de changement de configuration sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. La figure 1 est une vue latérale d'une girouette multipliée connue. La figure 2 est une vue de dessus de la girouette de la figure 1 représentée en traits pleins selon une incidence nulle et en pointillés après un changement de direction du vent. La figure 3 est une vue identique à celle de la figure 2 illustrant la position que doit prendre théoriquement la girouet te pour un changement de direction du vent de 100, le facteur de multiplication étant de 10. La figure 4 est une vue Latérale, partiellement en ooupe, de la girouette multipliée selon l'invention. Le figure 5 est une vue de dessus de la girouette de l'invention. La figure 6 est une coupe développée selon la ligne VT-V1 de la figure 4. La figure 7 est une coupe développée selon la ligne Vil-Vil de la figure 4. La figure 8 est une coupe partielle illustrant un détail de la girouette'selon l'invention. Le figure I représente une girouette multipliée connue. Une palette 1 est articulée, selon l'axe X-X, à l'extrémité du bras 2, lui-mme' articulé dans le socle 3 selon l'axe Y-Y. Une poulie 4, solidaire de ltaxe de la palette 1, et une poulie 5, solidaire de l'axe de rotation du bras 2, sont réunies par une courroie 6. lorsque le vent tourne de V à V' d'un angle j (figure 2), le bras 2 sollicité par la palette attaquée obliquement doit s'orienter de tout l'angle b jusqu'd la position 2 a pour que la palette retrouve le lit du vent.Comme elle tourne simul tanément sur le bras, du fait de l'asservissement créé par les poulies 4 et 5 et la courroie 6, et en sens opposé d'un angle ou aura R4 et R5 étant les rayons respectifs des poulies 4 et 5. On obtient donc une multiplication b de la rotation du -bras, donc de sa puissance et cette multiplica tion sera d'autant plus grande que les rayons R4 et R5 des poulies seront moins différents. Le calage de la poulie 5 permet d'orienter le zéro de l'asservissement de façon à amener bras et palette dans le lit du vent moyen, position autour de laquelle pourront s'effectuer les détections des changements de direction du vent. Cependant, on a déjà mentionné qu'une telle girouette ne peut plus suivre de grandes déviations du courant d'air. En effet, si par exemple, la multiplication b a pour valeur 10, gn changement de la direction du vent de la degrés (; = 10) devrait amener le bras à pivoter de b = 100 degrés pour que la palette retrouve une incidence nulle. la figure 3 met en évidence que dans cette position la portance aérodynamique Z n'est plus motrice depuis longtemps et ne peut donc avoir amené ie bras dans cette position ( il serait alors nécessaire de décaler la référence d'asservissemont selon le vent moyen dès qu'il change de quelques degrés).Ceci n'est guère possible sur un bateau où le vent relatif peut varier de plusieurs fois 360 degrés car la commande d'orientation de la référence d'asservissement exigerait du barreur, pendant les périodes de pilotage manuel, une surveillance et un recalage constants de cette référence. Selon l'invention, on prévoit, que durant ces périodes de pilotage manuel, la girouette n'est plus multipliée. Les figures 4 et 5 illustrent un mode de réalisation de la girouette conforme d ltinvention. Les organes d'asservissement sont des leviers 7 et 8 assurant la proportionnalité de décalage angulaire de la palette par rapport au bras : a = b 8 , qui est pratiquement oonstante pour des débattements b dépassant pas 60 h et étant les longueurs respectives des leviers 7 et 8). La courroies entre les poulies des figures 1 et 2 a été remplacée par la bielle 9. Le levier d'asservissement 8 est solidaire du fut 10 pivotant dans le socle 11 et monté sur des roulements à billes 12 et 13.Ledit fut entrasse à son extrémité inférieure une douille 14 comportant trois organes : une dent 15 pouvant engrener aveo une couronne dentée circulaire fixe 16 (figure 6) disposée à la base de la partie supérieure du socle l1; une gorge 17 dans laquelle stengagent deux doigts, tels que 18, portés par un levier de commande 19, articulé autour d'un axe 20 porté par la partie 21 du socle 11; une patte 22 dans laquelle peut s'engager un doigt 23 claveté sur l'axe 2X, porté par les roulements 25 et 26 à l'in térieur du fat 10.Le doigt 23 est guidé (figure 7Y par deux plans inclinés 27 vers un logement central 28 tandis que deux butées 29 limitent la course du doigt 23, donc de l'axe 24 à + 45 ou 60". Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant : en configuration de girouette à puissance mu lt i- pliée de la figure 4, le levier 19 ( qui se trouve en position basse) tient, par les doigts 18, la gorge 17 soulevée, et par conséquent tout le fat 10, ce qui entratne l'engrènement de la dent 15 avec la couronne 16 et la liberté du doigt 23 entre les .butées 29 de la patte 22. C'est-à-dire que la dent 15 est fixe ainsi que le fut 10 et le 'levier 8, ce dernier assurant le braquage a de la palette 1 et la multiplication En mEme temps l'axe 24 de la girouette est libre sans toutefois dépasser, dans le fat 10 immobilisé, les + 4 5 ou 600 à l'intérieur desquels la poussée aérodynamique sur la palette 1 conserve un bras de levier suffisant pour mouvoir l'axe 24 et ses transmissions. lorsque le barreur fait passer le levier de manoeuvre 19 de la position basse dans laquelle le bloquait le doigt 30, à la position haute, la gorge 14 descend en entratnnt le doigt 15 et la patte 22. Le fat 10 devient libre du socle il et solidalre de l'ase 24 ( qui a été empêché de coulisser par la butée 31) par l'ancrage du doigt 23 dans le logement 28 de la patte 22. Le levier 8 tournant donc avec l'axe 24, la palette 1 devent fixe sur le bras 2 et l'ensemble se comporte comme une girouette simple classique. Le bras 2, la palette 1 et le levier 8 d'asservissement s'orientent alors oonstamment selon le vent relatif et peuvent le suivre sur des tours complets. Au réembrayage par abaissement du levier 19, le levier 8 se trouve bloqué par le doigt 15 selon la direction instantanée du vent et la palette 1 avec son bras a Biat libre dans la zone + 45 ou 600 centrée sur cette direction. Si le rapport L8 est par exemple de 0, 934 on trouve Ly et 45 degrés du bras seront parcourus pour une déviation du vent 3= 4 j = 45/15 =3 . = 30 a I reste plus qu a accrocher l'axe 24 et la barre en posituions correspondantes de façon connue. Un avantage supplémentaire de la présente invention est de permettre la modification en cours de route du rapport L8/Ly des leviers, donc de la puissance de détection. I1 est en effet connu qu'un voilier avançant lentement par faible vent relatif dis Pose de peu de puissance aérodynamique de détection et également de peu d'efficacité du gouvernail. Il est donc particulièrement intéressant de pouvoir, à ce moment- là, augmenter la puissance de détection. Ce résultat est facilement obtenu dans le cas de. la présente invention en dotant ( figure 5) 11 un des leviers 7 ou 8, ici le levier 8 d'une coulisse constituee par un trou oblong incurvé 8a dans lequel peut être déplacé l'axe d'attelage de la bielle 9, ce qui permet de modifier l'un des bras donc 8 et par conséquent b puisque j La figure 8 illustre la façon dont l'axe d'attelage 32 de la bielle 9 peut être déplacé radialement par simple desserrage puis resserrage de son-écrou à oreilles 33. REVENDICATIONS 1.- Girouette multipliée, comportant une palette articulée à l'extrémité d'un bras pivotant lui-même autour d'un axe, des moyens d'asservissement, constitués par des leviers réunis par une bielle, étant prévus entre l'axe de ladite palette et l'axe de pivotement dudit bras, caractérisée en ce que le levier d'asservissement sur l'axe dudit bras est solidaire d'un fût entourant l'axe dudit bras et disposé à coulissement dans un socle, un organe étant prévu pour translater par exemple ledit fût entre deux positions, haute et basse, respectivement, ledit fût portant à sa baso une douille punie d'organes pour solidariser en position hante ledit fut avec ledit socle, et d'organes permettant d'une part un déplacement angulaire limité dudit axe dudit bras, et d'autre part une solidarisation en position basse dudit fat avec ledit axe dudit bras, ladite palette étant ainsi fixe sur ledit bras. 2.- Girouette selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit organe de translation dudit fût est constitué par un levier articule sur ledit socle et portant deux doigts coopérant avec une gorge circulaire disposée sur ladite douille. 3.- girouette selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits organes pour solidariser en position haute ledit fut aveo ledit socle sont constitués par une dent portée par ladite douille et coopérant avec une denture circulaire portée par ledit socle. 4.- Girouette selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que lesdits organes pour un déplacement angu- ladre limité de l'axe du bras et une solidarisation dudit fût avec l'axe dudit bras sont constitués par une patte portée par ledit fut et colportant deux butées espacées angulairement et deux plans inclinés ainsi qu'un logement central pour une dent portée par l'axe dudit brai. 5.- Girouette selon l'une quelconque des revendications pré. édentes , caractérisée en ce que la longueur du levier constituant l'organe d'asservissement solidaire dudit fût peut être modifiée, un trou oblong étant pratiqué dans ledit levier et l'axe d'attelage de ladite bielle pouvant entre déplacé à l'intérieur dudit trou et bloqué en une queloonque position.