Brevet FR2332224A1 — publié le 19770617

La présente invention concerne un dispositif de halage, d'amarrage et de freinage de câbles de manoeuvre reliés à des objets mobiles tels que des bateaux fluviaux ou maritimes ou des wagons de chemin de fer. Pour simplifier dans la description ci-après, on ne fera référence qu'à des bateaux. Ce dispositif est destiné en particulier à assurer successivement l'amenée d'un bateau au contact d'un quai puis le maintien de celui-ci contre ce même quai. Pour la première de ces opérations, on utilise en général un cabestan classique comportant une portée rotative cylindrique ou en forme de diabolo autour de laquelle on enroule quelques spires du câble à hurler. Si l'on maintient tendu le brin libre du câble en aval du cabestan, les forces de frottement assurent alors un entraînement satisfaisant du câble permettant d'obtenir la force de halage désirée. De tels dispositifs présentent plusieurs inconvénients ne D'abord, ils/peuvent être manoeuvrés sans qu'une personne postée sur le quai assure la tension requise du bout libre. L'expé- rience montre même que, sur un bateau, un homme est fréquemment chargé de manoeuvrer le cabestan, alors qutun deuxieme homme tient le bout libre. De plus, il est nécessaire de prévoir des dispositifs séparés pour l'amarrage, puisque le maintien du câble cesse dès que le bout libre est libéré. Enfin, les frottements sur le cabestan et entre spires provoquent l'usure du câble. Pour effectuer la troisième des opérations précitées, par exemple pour "casser l'erre" d'un bateau de navigation intérieure non automoteur qui descend un cours d'eau rapide, et qui désire s'arrêter dans un port ou avant une écluse, on procède habituellement de la manière suivante Un marinier gagne la terre dans un canot en emportant l'extré- mité d'un câble qu'il entoure sur une borne d'amarrage, afin d'obtenir un frottement énergique. I1 ralentit ainsi le bateau et, avant d'être à bout de câble, il court pour recommencer la même opération sur une borne située plus en aval, et ainsi de suite. Cette procédure est dangereuse. De plus, au moment où le bateau s'arrête, sa force vive a été intégralement transformée en frottement, c'est-à-dire finalement en chaleur et en usure du câble. L'objet de la présente invention est de permettre la réalisation d'un dispositif ne présentant pas les inconvénients précités et permettant d'assurer avec le minimum d'opérations manuelles, successivement le freinage, le halage et l'amarrage de bateaux. Dans la navigation fluviale, en particulier, l'amarrage des péniches doit être effectué au passage des écluses pendant le remplissage du sas. La durée des manoeuvres d'amarrage et delibération des amarres a évidemment une incidence importante sur le trafic fluvial qu'elle peut ralentir exagérément. Un autre but du dispositif suivant l'invention est de pet- mettre une libération quasi-instantanée de l'amarre, dès que le niveau de l'eau permet au bateau de poursuivre sa route. Un autre but de l'invention est d'assurer le freinage des bateaux avec le minimum de danger et d'usure du câble. Suivant l'invention, le dispositif de halage et d'amarrage pour un câble d'attache d'un corps mobile tel qu'un bateau, comporte une embase fixe, un organe d'enroulement du câble monté rotativement relativement à l'embase et des moyens pour entrainer en rotation cet organe d'enroulement autour d'un axe sensiblement vertical.Il est caractérisé en ce que l'organe d'enroulement comporte un plateau monté rotativement autour de son axe relativement à l'embase, ce plateau portant moins deux doigts en saillie dans la position d'accrochage du câble, dont l'un au moins est décalé par rapport à l'axe de rotation précité; Ce dispositif permet a d'assurer automatiquement l'enroulement d'un câble de halage muni d'une boucle à son extrémité, la seule opération manuelle à effectuer étant la mise en place de la boucle sur l'un des doigts.Il peut être- placé soit sur le bateau, soit à terre. I1 permet également de remplir les fonctions d'un treuil tout en offrant des commodités supplémentaires; C'est ainsi gu'il est particulièrement facile de fixer un câble à l'engin puis de le libérer et qu'il s'accommode en outre d'un câble se déplaçant tous azimuts, ce qui n'est pas le cas pour le treuil. Selon un mode de réalisation préféré, l'organe d'enroulement comporte des moyens pour assurer son blocage et l'arrêt des moyens d'entraînement dans une position angulaire quelconque. De préférence, le dispositif comprend des moyens pour assurer sélectivement la télécommande des moyens d'entraînement de l'organe d'enroulement, des moyens de blocage de cet organe et un limiteur d'effort commandant simultanément l'arrêt des moyens d'entraînement de l'organe d'enroulement et la mise en oeuvre des moyens de blocage. L'ensemble des moyens définis ci-dessus coopère pour assurer la télécommande de toutes les opérations de salage et d'amarrage. Suivant un mode de réalisation particulier de l'invention, en vue de permettre un dégagement rapide du câble d'amarrage, l'un au moins des doigts d'enroulement est monté de manière éclipsable par pénétration dans le plateau, ce doigt éclipsable étant soli- daire d'un piston de vérin à double effet sensiblement vertical disposé sous le plateau. L'éclipsage des doigts ainsi montés assure le désamarrage rapide du câble sans intervention manuelle. Suivant un autre mode de réalisation particulier, le plateau portant les doigts d'enroulement est monté rotativement sur un châssis basculant, articulé sur l'embase autour d'un axe sensiblement horizontal, et le dispositif comporte des moyens de verrouillage du châssis dans une position où l'axe de rotation du plateau est sensiblement vertical, et des moyens de basculement du châssis pour amener, après déverrouillage, l'axe de rotation du plateau en position sensiblement horizontale. Cet autre mode de réalisation particulier permet comme le précédent, mais avec des moyens différents, le désamarrage rapide du câble sans opération manuelle. Suivant une variante pouvant s'appliquer aux modes de réalisation ci-dessus,les moyens d'entraînement sont aménagés pour permettre une vitesse d'enroulement ou de déroulement réglable lorsque le câble n'est pas tendu et de manière à permettre d'exercer sur l'organe d'enroulement un couple moteur ou résistant de valeur réglable. Cette disposition permet, lorsque le dispositif est monté sur un bateau, d'effectuer de la manière suivante le freinage dudit bateau de manière à casser son erre Un marinier gagne la terre dans un canot en emportant l'extrémité d'un câble qu'il entoure sur une borne d'amarrage, l'autre extrémite du câble restant enroulée sur un dispositif monté sur le bateau. Le dispositif est alors actionné de manière à produire un effort résistant et le déroulement du câble produira un travail de freinage, qui se transformera finalement en chaleur dans le dispositif, sans aucune usure du câble. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté plusieurs modes de réalisation de l'invention. - La figure 1 est une vue perspective schématique avec art a chements d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 représente en élévation une autre réalisation de l'invention, vue en coupe axiale suivant II-II de la figure 3; - la figure 3 est la vue de dessus avec arrachements de la réalisation de la figure 2; - la figure 4 est une vue en élévation dans la position d'accrochage du câble d'une autre réalisation de l'invention après coupe axiale suivant IV-IV de la figure 5; - la figure 5 montre, vue de dessus avec arrachements, la réalisation de la figure 4; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 4 du dispositif en position de libération du câble. Dans une première réalisation simplifiée de l'invention, montrée à la figure 1, le dispositif de halage et d'amarrage est prévu pour un câble 1 d'attache dont l'extrémité est terminée par une boucle 6 et dont l'autre extrémité aboutit à un corps mobile susceptible d'être halé, tel qu'un bateau. Le dispositif comporte une embase 2, fixée notamment sur le quai ou, le cas échéant, sur un bateau, et munie d'un organe d'enroulement 3 monté rotativement relativement à l'embase 2 autour d'un axe X-X sensiblement vertical. L'organe d'enroulement 3 comporte un plateau 4 sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X, sur lequel sont disposés, dans la position d'accrochage du câble 1, deux doigts 5 en saillie, de préférence parallèles à l'axe X-X et symétriques par rapport à lui. Cet ensemble est entraîné en rotation suivant F par un moteur 7 logé dans l'embase 2 et qui attaque par un pignon 7a une couronne 4a solidaire du plateau 4; l'ensemble constituant un moto-réducteur. Des moyens de blocage schématisés en 8, éventuellement intégrés au moteur 7 (cas des moteurs-freins), sont également prévus pour assurer le blocage de l'organe d'enroulement 3 dans une position angulaire quelconque par rapport à l'embase 2. Le dispositif représenté comporte également des moyens de télécommande 9 et un limiteur d'effort 10 respectivement pour d'une part, actionner sélectivement à distance, notamment à partir d'une cabine centrale du port, les moyens 7 et 8 et d'autre part, pour arrêter ces moyens d'entraînement 7 et déclencher les moyens de blocage 8 en cas de résistance anormale du câble 1. Le fonctionnement du dispositif ainsi constitué est le suivant, en prenant pour exemple le cas où le dispositif est placé sur le quai: L'extrémité du câble 1, munie de la boucle 6, est lancée ou portée sur le quai à partir du bateau, auquel l'autre extrémité reste fixée. La boucle 6 est alors saisie par un opérateur placé sur le quai, qui l'enfile sur l'un des deux doigts 5. I1 suffit alors de mettre en marche les moyens d'entraînement du plateau, par exemple à partir d'une cabine centrale, pour que, sans autre intervention manuelle, le câble s'enroule sur les deux doigts 5 efr halant le bateau vers le quai. Lorsque les doigts 5 sont disposés symétriquement par rapport à l'axe X-X, comme représenté à la figure l, la traction de halage s'effectue avec le minimum de saccades. A l'instant où le bateau arrive au contact du quai, l'entraine- ment en rotation du plateau 4 est arrêté et les moyens de blocage 8 déclenchés soit à partir de la cabine centrale à l'aide des moyens de télécommande 9, soit directement par le limiteur d'effort 10. La traction du câble 1 étant maintenue par les moyens de blocage 8, le bateau se trouve ainsi amarré au quai. Le dispositif permet ainsi d'assurer presque totalement par télécommande, et donc avec le minimum de main-d'oeuvre, les deux fonctions de halage et d'amarrage nécessaires pour amener un bateau à quai et l'y maintenir. Le désamarrage du bateau s'effectue en laissant le câble 1 se dérouler par libération des moyens de blocage 8 et, éventuellement, par mise en route des moyens d'entraînement 7 en sens inverse du sens d'enroulement. L'opération doit alors être terminée à la main pour le dégagement de la boucle 6 du doigt 5. Cette intervention d'un opérateur à terre est même évitée si l'on imprime, du bateau, une secousse au câble en faisant sauter la boucle 6 qui échappe ainsi au doigt 5. La réalisation de l'invention représentée aux figures 2 et 3 permet de rendre quasi-instantanée et automatique l'opération de désamarrage du bateau. Dans cette réalisation, l'embase 22 est !ngée dans le sol et contient un carter 33 surmonté par un plateau en relief 24. Le carter 33 est monté rotativement autour de l'axe vertical X-X de l'embase 22 et il porte deux doigts d'amarrage éclipsables 25, équidistants de l'axe X-X et qui traversent le plateau 24 dans des ouvertures prévues à cet effet. Chacun des doigts 25 est solidaire d'un piston 28 monté dans un vérin vertical 32 à double effet disposé sçus le plateau 24 et faisant corps avec le carter 33 grâce à des entretoises annulaires 32a. Les chambres annulaires hautes 42 et les chambres basses 43 des vérins 32 sont reliées hydrauliquement à une pompe schématisEe en 37 par l'intermédiaire d'un-distributeur 38 à deux positions correspondant l'une à l'alimentation en fluide sous pression des chambres 42 et l'autre à celle des chambres 43-. Le carter 33 est guidé en rotation dans l'embase 22 par des couronnes de roulement 34a et une butée à bille 34b. Le carter 33 comporte une couronne dentée 35 engrénant sur le pignon 36 de sort e du moteur-frein 27. Un dispositif de télécommande 29 notamment par radio, est relié électriquement au moteur-frein 27 dont il commande la marche, l'arrêt et le blocage par l'intermédiaire d'un limiteur d'effort 30. Le même dispositif 29 commande également la marche de la pompe 37 et la position du distributeur 38 par l'intermédiaire d'un contact tournant de type connu à balais fixes 39a et bagues 39b disposées autour du carter tournant 33. PourRle halage, la boucle terminale 6 d'un câble 1 est enfilée sur l'un des doigts 25 qui font saillie au-dessus du plateau 24. Comme on le voit sur la figure 2, la saillie des doigts 25 est limitée par des butées non figurées agissant sur les pistons 28, de manière que la longueur du doigt 25 situé dans le corps de vérin 32 soit suffisante pour résister aux efforts de flexion auxquels peut être soumis le doigt 25. Dans le même but, un guidage convenable des doigts 25 est assuré à la sortie en partie haute des vérins 32. Pour obtenir le désamarrage automatique, on inverse, par exemple à l'aide de la télécommande 29, la position du distributeur 38 commandant ainsi la mise en pression des chambres hautes 42 et la mise à la tache des chambres basses 43. Cette opération provoque la descente des pistons 28 et des doigts 25 qui stéclip- sent dans le plateau 24, Jusqu'à ce que leurs faces supérieures viennent au niveau de ce dernier. Àu cours de cette descente, qui peut être quasi-ins tantanée, les spires du câble 1 sont automatiquement dégagées. Le bateau se trouve ainsi libéré instantanément de toute amarre sans qu'aucune intervention manuelle n'ait été nécessaire. L'opération termine, on inverse à nouveau la position du distributeur 38 pour faire ressortir les doigts 25 et le dispositif se trouve prêt pour une nouvelle opération de halage. Le dispositif décrit permet donc de télécommander pratiquement en totalité les opérations successives de halage, d'amarrage et de de "amarrage de bateaux. On va maintenant décrire un autre mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 4 o' 6 qui permet également le désamarrage automatique instantané. Selon ce mode de réalisation, un plateau 54 portant des doigts d'enroulement 55 est monté rotativement autour d'un axe X-X sur un chassis 58 aménagé pour pouvoir basculer autour d'une articulation 61 dont l'axe est sensiblement horizontal et qui est portée par une embase annulaire 52 logée-dans le sol. Le chassis 58 comprend deux longerons 58a reliés à l'articulation 61 et sur lesquels est fixée une butée annulaire 64 à triple rang de billes. Le plateau 54 qui présente une surface tronconique, est bordé par une collerette extérieure 54a qui est montée rotativement dans la butée à billes 64; La surface intérieure du plateau 54 porte une couronne dentée 63 avec laquelle engrène le pignon 62 d'un moteur-frein 57 disposé entre les longerons 58a et solidaire de deux-ci. Du c8te opposé à l'articulation 61, l'embase 52 porte un verrou télécommandé pour le châssis 58. Ce verrou comprend deux crochets de verrouillage 65 sollicités par des ressorts 67 vers une traverse 66 reliant les longerons 58a. La position de chaque crochet 65 est commandée par un vérin 68 logé dans la fosse 81 ménagée à l'intérieur de ltem- base 52. Le dispositif comprend encore un vérin de soulèvement 69 sensiblement vertical, logé dans un puits 72 communiquant avec la fosse 81. Le vérin 69 est articulé par sa base en 71 au fond du puits 72 et sa tête mobile 70 est articulée sur son axe 82reliant les deux longerons 58a. Les vérins 68 et 69 sont directement reliés par canalisations souples à une source de pression unique notamment hydraulique, tandis que le moteur-frein 57 est relié par des câbles extensibles à un dispositif de télécommande et un limiteur d'ef- fort. Pour simplifier, ces différentes liaisons et ces dispositifs n1 ont pas été représentés. Le dispositif que lson vient de décrire permet le halage et l'amarrage d'un câble 1 muni d'une boucle 6 dans les mê- mes conditions que les dispositifs précédents, le châssis 58 étant maintenu dans la position de la figure 4 par les verrous 65 engagés sur la traverse 66. Pour obtenir le désamarrage, on met en pression les deux vérins 68 et 69. Le vérin 68 désengage d'abord le verrou 65, puis le vérin 69 fait basculer autour de l'axe 61 le chassies 58 ainsi libéré Jusqu'à une position dans laquelle l'axe X-X se trouve sensiblement horizontal (figure 6). Sauf s'il fait alors un angle trop important avec l'axe X-X, le cable 1 se trouve instantanément libéré, la boucle 6 prenant une position oblique 6a avant de se dégager du doigt 55 correspondant. On obtient ainsi le désamarrage automatique instantané par un système simple et fiable. Le câble 1 une fois dégagé, on ramène l'axe X-s en position verticale en mettant à la bâche l'arrivée de fluide du vérin 69. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites et d'autres modes d'exécution sont possible. Par exemple, les-moyens d'entraSnement de l'organe d'enroulement pourraient être un moteur hydraulique, ce qui rendrait aisée la réalisation du blocage. Egalement, dans la réalisation des figures 2 et 3, seul un des deux doigts 25 pourrait être éclipsable. Le désamarrage serait alors toujours possible à condition que la boucle 6 soit toujours placée sur le doigt éclipsable. On pourrait ainsi prévoir plus de deux doigts de manière à rendre plus régulier le halage. De plus, les moyens d'entraînement 7 pourraient être aménagés pour permettre une vitesse d'enroulement et de déroulement réglable lorsque le câble n'est pas tendu, ce qui permettrait de controler plus facilement les opérations effectuées sur un câble libre. Par ailleurs, ces mêmes moyens d'entraînement 7 pourraient être disposes de manière à exercer un couple moteur ou un couple résistant d'intensité réglable sur l'organe d'enroulement 3, lequel le transmettrait au câble tendu. Ceci faciliterait le freinage et permettrait de doser les efforts de halage. Enfin, il serait avantageux, si le dispositif était installé à terre et l'autre extrémité du câble fixée au bateau à une cote très supérieure, d'utiliser une poulie constituée par une pièce cylindrique tournant autour d'un axe horizontal disposé à une côte un peu inférieure à celle de l'extrémité supérieure des doigts. Une telle disposition empêcherait le câble d'échapper aux doigts du dispositif. Dans le cas du mode de réalisation des figures 2 et 3, on peut prévoir des moyens pour éviter qu'au moins un des doigts 25 ne pénètre dans le plateau 24 si l'opérateur n'a pas préalablement annulé la tension du câble 7 par un certain dévirage ain - d'une part, déviter les conséquences qui pourraient être dangereuses, du "fouttement" du câble 1,si celui-ci était brusquement détendu; - d'autre part, d'éviter un effort latéral sur les doigts 25 pendant leur pénétration dans le cylindre du vérin 32, effort latéral qui pourrait à la longue user les garnitures des joints. REVENDICATIONS lo Dispositif de halage, d'amarrage et de freinage pour un câble d'attache de bateau, ce dispositif comportant un organe d'enroulement monté rotativement autour d'un axe et muni d'au moins deux doigts sensiblement parallèles à l'axe, caractérisé en ce qu?il comporte une embase portant l'axe et des moyens d'entralnement de l'organe d'enroulement, l'axe étant sensiblement vertical et les doigts comprenant une extrémité libre en saillie vers le haut pendant ltenroulement. 2.- Dispositif conforme à la revendication 1 et comportant également des moyens de blocage et d'arrêt de l'organe d'enroulement, les moyens d'entraînement de celui-ci étant télécommandés, caractérisé en ce qutil comprend des moyens sélectifs de commande du blocage et du déblocage de l'organe d'enroulement. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications t et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un limiteur d'effort commandant simultanément l'arrêt des moyens d'entraînement et la mise en oeuvre des moyens de blocage de cet organe. 4.- Dispositif conforme à l'une des revendications i à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de désamarrage rapide du crible 1 par éclipsage de l'-un au moins des doigts dans le plateau rotatif qui le porte. 5.- Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le doigt éclipsable est solidaire du piston d'un vérin à double effet monté sous le plateau rotatif et solidaire de lui. 6.~ Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce Wu'il.comporte une pompe pour un fluide moteur assurant l'alimentation du vérin par l'intermédiaire d'une valve de distribution, la pompe et la valve étant placées dans un carter cylindrique coaxial au plateau et disposé au-dessous de lui, ce carter comportant des contacts électriques tournants pour assurer les connexions permettant l'entraînement de la pompe et la télécommande. 7.- Dispositif conforme à l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce que les-moyens d'entraînement sont aménagés pour permettre une vitesse d'enroulement ou de déroulement réglable lorsque le câble n'est pas pas tendu. 8o Dispositif conforme à l'une des reverdications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'enroulement sont disposés de manière à permettre d'exercer sur l'organe d'enroulement un couple moteur ou résistant de valeur réglable. 9.- Dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qutil comporte des moyens pour éviter qu'au moins un des doigts d'enroulement ne pénètre dans le plateau si l'opéra- teur nta pas préalablement annulé la tension du câble par un certain dévirage.