Brevet FR2264759A1 — publié le 19751017

La présente invention a pour but de réaliser un dispositif permettant d'obtenir, en partant d'un treuil de conception générale connue l'immersion dans l'eau d'un corps, engin d'observation ou engin de travail selon des profondeurs variable, et ce, dans une position bien détermine, stabilisée et, non influencée par les différentes sollicitations du navire sous l'effet de la houle quelles que soient les caractéristiques de celle-ci. Les différents dispositifs actuellement utilisés sont connus. Ils ont tous pour point commun la rechercne de la stabilite du corps immergea et la reduction a une valeur minimale des effets de la houle. Dans ces dispositifs, le treuil est mû par des moteurs hydrauliques et le système d'amortissement est basé sur l'utilisation des accumulateurs "gaz-huilen dont le rôle est d'absorber le débit instan tané extrêmement important des moteurs hydrauliques consécutif aux oscillations angulaires du tambour des treuils. Un dispositif réalisé sous cette forte n'obtint que soi; de l'amor. tissement recherché, En effet, les volumes d'huile mis en jeu par les accumulateurs, sont obtenus grâce à une variation de pression qui se traduit inévitablement par un écart de couple sur les moteurs hydrauliques, donc de tension sur les cibles soutenant le corps im mergé. Les oonstructeurs ont tenté de remédier aux inconvénients ci-dessus décrits par différentes dispositions que nous décrirons sommairement Une première disposition consiste à augmenter par un système dit "de transfert", le volume de gaz des batteries d'accumulateurs. On conçoit en effet que l'écart de pression est d'autant plus réduit pour un volume restitué déterminé que le volume de gaz est important selon la loi de 1W1ariotte. Plais cependant, la surface disponible à l'installation ainsi que les prix de revient, donnent une limite d ce principe qui se traduit par un gain de valeur maximum de 10 par rapport au premier principe déja décrit. Un autre dispositif consiste en l'utilisation de de valves de séquence hydraulique permettant la mise en circuit automatique de différentes batteries d'accumulateurs prégonflées G des valeurs diffarentes. Ces deux dispositifs se traduisent par une amélioration nais ne peuvent combattre malhaureusement les effets importants des pertes de charge dans le circuit hydraulique, des variations de rendement des moteurs hydrauliques ; lesquelles peuvent varier de 30Zw par rapport à leur valeur nominale ; ni également, des inerties dûtes à la compressibilité de l'huile ainsi que des masses en mouvement. Pour combattre ces effets uh troisième dispositif est actuellement réalisé ; il consiste en l'adjonction d'un groupe auxiliaire formé de moteurs hydrauliques alimentés par des pompes à débit variable. Ce groupe est asservi#, en direction, en vitesse, et en pression par un mesureur de tension monté sur le cable. Ce mesureur de tension engendre des signaux électriques qui sont amplifiés dans un circuit électronique et utilisés pour alimenter une ou plusieurs srvo-valve gouvernant ce groupe hydraulique auxiliaire. Cette disposition auxiliaire ne fournit pas la puissance instantanée laquelle est toujours assurée par l'ensemble avec batteries d'accumulateurs, mais il a pour rible de corri-r les erreurs de tension provenant de tous les écarts décrits précédemment, qui sont les variations dues aux pressions, aux pertes de charge, aux inerties, à la compressibilité de l'huile et surtout, aux variations de randement du moteur hydraulique en fonction de leur vitesse. La présente invention a pour but d'éviter tous les inconvênients de ces dispositifs en utilisant seulement le principe des moteurs à cylindrées variables. Dans cette solution, les batteries d'accumu- lateurs utilisées peuvent Entre réduites d'une valeur iwportante. Le groupe hydraulique d'alimentation de ltinstallation est calculé seulement pour les opérations de simple manutention et la compensa tion des débits de fuite se produisant au niveau des moteurs hydrauliques entre le circuit haute-pression et le circuit basse pression. Si l'on effectue l'analyse mathématique du fonctionnement d'un sys tme à moteur hydraulique dans un tel circuit, nous pouvons écrire que l'état d'équilibre est réalisé si Treuil moteur T(r/d) - PP' (P-p > Cy IddWt Treuil récepteur T(r) = 1 (P + p) Cy + Idw d ppr dt Nous voyons donc que dans cette formule, pour obtenir une valeur "I" constante, la cylindrée "cy11 des moteurs hydrauliques doit dw suivre la loi des variations de l'inertie angulaire + I dt ; de l'inversion de rendement mécanique selon que le treuil est moteur ou récepteur avec p ou - ; de la variation de rendement du moteur dw hydraulique avec p' = F(dt) et son inversion p' ou 1/p' ; de la va- riation de la pression ff "p" dans les batteries d'accumulateurs avec p = F(t). La variation de cylindrées des moteurs hydrauliques s'obtient de la façon suivante t les moteurs de type 8 -cylindrées variable.-sont équipés de servo-valves de contrôle agissant sur la cylindrée des dits-moteurs. Unccapteur de tension situé sur la cSble renvois dès signaux électriques dans un amplificateur - lequel alimente les servo-valves. Nous expliciterons l'analyse précédente--par ltexamen dis courbes et #figures ci-jointes. La figure t montre l'écart de tension dûe à l'insersion du rendement mécanique selon quele treuil est moteur ou résistant. - #c- Nous constatons que l'écart peut atteindre 10S de part et d'autre de la tension nominale. ta figure 2 met an évidence des écarta de pression dans les batte- ries d'accumulateurs pour obtenir le volume d'huile nécessaire à l'amplitude des mouvements. - #p- La figure 3 met en évidence la variation de couples des moteurs hy drauliques en fonction de la vitesse. - C - La figure 4 met en évidence la variation de la cylindrée des moteurs hydrauliques suivant le cumul des variations des courbes pré- cédantes. La figure 5 montre le principe du schéma rêlisé dens la présente invention et permettant-d'obtenir le résultat recherché. Nous remarquerons un avantage important de la présente invention qui consiste dans la possibilité de manoeuvresdde descente ou de r remontée du corps immergé tout en maintenant en action le disposi- tif d'amortissement de houle, c'est à dira la variation continuelle de la cylindrée des moteurs. En effet, il suffit pour cela d'agir sur le levier repère:2 d'affichage de la tension d'équilibre pour modifier la tension sur le cable. Dans ce cas l'écart antre la tension "t" et la masse "m" du corps immergé est utilisé pour vaincre l'effort hydro-dynamique provoqué par le déplacement du corps immergé - cet écart déterminant la vitesse du mouvement. Il est évident que le mesureur de tension prend par l'intermédiaire de la cylindrée des moteurs hydrauliques une position et par suite, un siqnal, s'ajustant à l'ordre donné. Bien entendu, il est possible de réaliser des manoeuvres de des cent a- ou de remontée du corps immergé en agissant sur le distribu teur repère , mais en ce cas il n'y a plus d'amortissement de houle. Cette disposition peut titre utilisée pour les manoeuvres sur le pont du navire ou encore comme manoeuvre de secours en cas d'urgence. Nous voyons les avantages-retirés du principe des moteurs à cylin dites variables t les temps de réponse sont trbs courts car on agit directement de façon mécanique au niveau du treuil t on évite ainsi la compressibilité de l'huile et les inerties dolas à la distance pompe et moteur. On réalise la suppression du groupe auxiliaire assefvi ; la simpli fication générale de ltinstallation, avec la diminution du risque de panne et des frais de maintenance. REVENDICATIONS - 1 - Treuil à tension constante avec amortissement de houle dans lequel la puissance d'entraînement est réalisée par des moteurs hydrauliques a' cylindrée variable, caractérisé par le fait que la valeur de la cylindrée, déterminée initialement par le choix de la tension sur le cable, varie automatiquesaent selon les accélerations-dues à la houle autour de cette valeur initiale afin de maintenir le câble sous une tenson conforme à la valeur choisie. - 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractrisé par le fait que le choix de la tension sur le câble est obtenu a' pression constante par un ajustement adapté de la cylindrée des moteurs hydrauliques. - 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le àit que l'amortissement des accElérar tions dues a-la noule est obtenu par une variation automatique de la cylindrée des moteurs tydrauliques, quelque soit le sens de rotation du treuil. - 4 - Dispositif selon la-revendication 1, carac-térisé par le fait que les mouvements de descente ou de montée de la charge suspendue sont obtenus à pression constante par simple modification de la cylindrée des moteurs hydrauliques.