Brevet FR2329507A1 — publié le 19770527

La présente invention concerne les gaines disposées sur ou autour des étais pour assurer le maintien de voiles de bateaux en remplacement des mousquetons traditionnels. L'invention s'applique plus particulièrement aux gaines d'étais qui sont prévues pour maintenir les bords ralingués d'attaque des voiles et aussi pour permettre des manoeuvres de montée et de des - cente rapides de ces voiles. De nombreux dispositifs ont déjà été proposés dans ce but. C'est ainsi que l'on a tenté de remplacer 11 étai, normalement constitué par un câble, par un profilé tubulaire ouvert pour le passage de la voile. Un tel dispositif ne donne pas satisfaction pour deys raisons évidentes d'incompatibilité entre les fonctions différentes qu'il doit assumer. En outre, un tel dispositif occupe une position fixe et ne peut être soumis à aucune rotation sur son axe longitudinalode sorte que la fente axiale de passage de la voile n'est en réalité jamais orientée dans la direction du vent. On a proposé aussi un dispositif constitué par des éléments s'assem- blant autour d'un étai qui représente alors une âme sur laquelle lesdits éléments forment une gaine pouvant naturellement s'orienter. Dans les solutions actuellement connues, les dispositifs de ce genre présentent un ou le plus souvent deux tunnels de ralingues qui sont de préférence délimités côte à côte dans l'un des éléments pour faciliter les manoeuvres de remplacement d'une voile. Pour des raisons évidentes d'aérodynamisme et aussi pour des raisons de règles de jauge représentant une pénalité compensatoire imposée par les règlements de courses ou régates, on s'efforce de réduire au maximum les dimensions des sections droites des gaines d'étais. On atteint ce but en réduisant, d'une part, le diamètre des ralingues de la voile et, d'autre part, l'épaisseur des parois des éléments constitutifs de gaine. Pour que la voile circule librement dans la fente de chaque tunnel, celle-ci ne peut guère avoir une largeur inférieure à 2mm, et pour des raisons de sécurité, le cordon de ralingue circulant dans le tunnel ne peut guère avoir un diamètre inférieur mm, Faute de quoi, compte tenu de la possi billé de déformation de la ralingue textile, elle pourrait s'échapper de la fente. En réduisant l'épaisseur des parois des tunnels, on réduit effectivement les dimensions extérieures de la gaine, ce qui va dans le sens d'un gain d'aérodynamisme, mais on réduit corrélativement leur résistance mécanique, ce qui accroft les risques d'arrachement accidentel de la ralingue à travers la fente. A épaisseur de paroi égale, leur résistance mécanique est évidemment proportionnelle au module de Young du matériau utilisé. Les métaux permettent donc de réaliser des parois plus minces que les matières plastiques. Ces diverses considérations ont conduit à développer les gaines d'étai en alliage léger comportant, ainsi que cela apparat à la fig. 1, outre le passage d'un étai A, deux tunnels de ralingue B et C placés côte à côte vers l'arrière de la gaine. Pour permettre le montage autour d'un étai existant sans avoir à le démonter, les gaines d'étai sont d'ordinaire constituées par deux profils màle 1 et femelle 2 entre lesquels on emprisonne l'étai par emboftement alterné. Dans la meilleure solution connue, les deux tunnels sont portés par l'élément mâle 1 et leurs parois ont une épaisseur minimale de 1, 5 mm compatible avec une résistance mécanique suffisante, ce qui a pour conséquence de rapprocher beaucoup les fentes des tunnels orientés vers l'arrière. Cette proximité des fentes présente deux inconvénients sérieux 1) - Celui de rendre difficile l'introduction d'une deuxième voile lorsque la première est en place, 2) - Celui de plaquer les deux voiles l'une sur l'autre dès la sortie de la gaine comme représenté en traits mixtes, dont d'accroftre le frottement d'une voile sur l'autre, ce qui rend les manoeuvres pénibles. La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant une nouvelle disposition constructive permettant,pour une section droite donnée et une épaisseur de parois déterminée, de réduire au minimum le frottement des ralingues dans la gaine ou des voiles l'une sur l'autre, de façon à améliorer notablement la facilité de manoeuvre des voiles, ainsi que celle de montage et de démontage éventuel d'une gaine sur ou par rapport à un étai. Conformément à l'invention, la gaine d'étai est caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux profilés affectant en section respectivement une forme sensiblement en U pour le profilé femelle et en T ou en Y pour le profilé mâle, formant ensemble des moyens de guidage en coulissement et de retention mutuels et délimitant ensemble, d'une part, un conduit de passage d'un étai et, d'autre partr deux tunnels de ralingue dont les fentes longitudinales sont ouvertes à proximité des angles de la gaine et divergent l'une par rapport à Autre selon deux directions centrées sur l'axe longitu final du conduit de passage de l'étai. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci dessous faite en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exem ples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe transversale montrant la disposition construc tive antérieure à la présente invention. La fig. 2 est une coupe transversale illustrant l'objet de l'invention. Les fig. 3 et 4 sont des coupes transversales de deux éléments cons titutifs de l'objet de l'invention. La fig. 5 est une coupe transversale représentant à plus grande échelle, un détail constructif de l'objet de l'invention. La fig. 6 est une coupe transversale mettant en évidence l'un des as pects du mode constructif de l'objet de l'invention. La fig. 7 est une coupe transversale montrant un détail constructif de l'objet de l'invention. La fig. 8 est une élévation faisant apparaitre un avantage supplémen taire du mode constructif selon la fig. 7. La fig. 9 est une perspective partielle illustrant une autre disposition constructive de l'objet de l'invention. Selon l'invention la gaine d'étai est réalisée comme représentée à la fig. 2 qui montre bien, par comparaison avec la fig. 1, la différence cons tructive vis-à-vis de la technique antérieure. Selon cette figure 2 et la figure 3, la gaine d'étai comprend un profilé femelle 3 affectant en section droite transversale sensiblement la forme d'un U, inversé selon le sens de la fig. 2. Le profilé 3 comprend ainsi deux parois latérales 4 et 5 légère ment divergentes depuis un segment de liaison 6 convexe extérieurement. Le augment 6 délimite intérieurement un canal ou gouttière 7, semi-cyl indrique, prenant naissance sensiblement, dans les zones frontières entre le segment 6 et les parois 4 et 5, au droit de deux rainures 8 et 9 longitudinales ménagées dans la face intérieure des parois 4 et 5 approximativement à mi hauteur de la profondeur du profilé 3. Les rainures 8 et 9 sont séparées par des moulures 10 et 11 de deux cannelures parallèles 12 et 13- à profil concave aboutissant par des méplats 14 et 15 aux chants longitudinaux des parois 4 et 5. La gaine d'étai selon l'invention comprend par ailleurs un profilé mâle 16 présentant une section droite transversale sensiblement cruciforme ou en Y. Le profilé mâle 16 délimite, à l'opposé d'une base plane rectiligne 17, une dépression longitudinale 18 à section concave dont le rayon de courbure est sensiblement égal à celui de la gouttière 7 du profilé femelle 3. Le profilé mâle 16 présente par ailleurs à partir de sa base 17 deux gorges opposées 19 et 20 parallèles, longitudinales, approximativement semi-cylindriques, qui délimitent ainsi avec la dépression 18 trois branches 21, 22 et 23 sensiblement radiales respectivement. La branche 23 s'élève à partir de la base 17, tandis que les extrémités des branches 21 et 22 sont conformées en section de façon complémentaire aux rainures 8 et 9 des parois 4 et 5 du profilé femelle 3.Les gorges opposées 19 et 20 aboutissent par des méplats 24 et 25 aux bords parallèles de la base 17, lesquels sont situés à une plus faible distance du plan de symétrie X-X' passant par la branche 23 que les extrémités des branches 21 et 22. La constitution de la gaine d'étai selon l'invention est obtenue en assurant l'assemblage des profilés 4 et 16 par coulissement axial relatif. Cet assemblage s'effectue en engageant les extrémités des branches 21 et 22 dans les rainures qui représentent alors des coulisses assurant le guidage des branches 21 et 22 qui sont immobilisées transversalement dans la direction du plan de symétrie X-X' par les rebords frontières avec le segment 6 et par les moulures 10 et 11. L'assemblage des profilés 3 et 16 comme dit ci-dessus conduit à l'obtention d'une gaine qui définît, ainsi que cela est illustré par la fig. 2, un conduit A, sensiblement cylindrique, délimité par la gouttière 7 et la dépression 18 pour entourer et emprisonner un étai E représenté en traits mixtes.La gaine définit par ailleurs par les cannelures 12-13 et les gorges 19-20 deux tunnels B et C parallèles réservés aux passages de deux ralingues de voiles R1 et R2 représentdes en traits'mixtes. La fig. 2 fait apparaître que, du fait de la conformation particulière du profilé mâle 16, les tunnels B et C présentent deux fentes longitudinales ménagées par les bords en regard des parois 4 et 5 et de la base 17. Dans le plan de la fig. 2, ces fentes ne sont pas parallèles entre elles comme dans les réalisations traditionnelles montrées en fig. 1, mais au contraire forment par leurs axes un angle appréciable centré sur l'axe longitudinal du conduit A.Ces fentes sont ainsi rejettées vers l'extérieur dans les angles du profilé femelle 3 et peuvent définir par leurs axes un angle de valeur approximative de 60 , I1 en résulte que les plans des voiles passant par les fentes divergent fortement, ce qui les empêche de se plaquer ltune contre l'autre lors des ma noeuvres de changement par exemple. En outre, l'orientation divergente des fentes des tunnels fait que l'axe médian de celle de la voile kn service est toujours dirigé dans le plan de ladite voile, ce qui contribue à diminuer les frottements et, par conséquent, à faciliter les manoeuvres. La comparaison des fig. 1 et 2 montre également de façon claire que la constitution de la gaine d'étai selon l'invention présente la particularité de délimiter les deux tunnels B et C non pas dans la -section d'un seul profilé mais, au contraire, par l'intermédiaire de la conformation locale des deux profilés 3 et 16 assemblés. Il s'ensuit que pour une section de dimensions extérieures de gaine données et sans réduire l'épaisseur des parois, il devient possible d'accroftre considérablement la section des tunnels B et C et donc de réduire les frottements entre la gaine et les ralingues. Ce second facteur concourt,avec l'orientation divergente des fentes des tunnels à faciliter grandement les manoeuvres des voiles. La fig. 2 et, de façon plus détaillée, la fig. 5 montrent un avantage supplémentaire procuré par la disposition constructive de l'invention. Cet avantage résulte de la conformation de chaque tunnel B ou C dont la section, obtenue par association d'une rainure 10 ou 11 et d'une gorge 19 ou 20, nTest pas géométriquement circulaire. Ceci a pour effet de réduire la surface de contact avec la ralingue de voile R1 ou R2, donc le frottement et, par con séquent, de faciliter le glissement. Un avantage supplémentaire résulte de la présence des méplats 14-24 ou 13-25 bordant la fente de chaque tunnel B ou C. Ces méplats concourent également à la réduction du frottement comme dit ci-dEssusp mais assument en outre une fonction supplémentaire mise en évidence à la fig. 5. Selon cette figure, on constate que brsque la ralingue R2 est sollicitée par la traction de la voile, elle tend à épouser le profil de la paroi du tunnel bor dant la fente de passage de la voile, ctest-à-dire à se déformer et à s'appuyer contre les méplats 13-25 qui constituent des épaulements de reten1ier et d'ancrage s'opposant à la tendance à I'engagement de la ralingue à travers la fente.Cet avantage permet d'utiliser pour une dimension en section donnée de tunnel des ralingues de section inférieure coulissant facilement sans aucun risque, mais ne pouvant s'échapper sous la traction de la voile. Dans ce qui précède, on a indiqué que les profilés mâle et femelle réalisés en alliage léger étaient assemblés par coulissement axial. Une telle opération s'effectue généralement directement sur un étai qui est ainsi emprisonné par l'assemblage alterné d'éléments profilés formant gaine. Malheureusement, lorsquton construit la gaine en engageant l'un dans l'autre les profils mâle et femelle en alliage léger sur une longueur de l'ordre du mètre il est indispensable, pour éviter un grippage, de laisser entre eux un jeu très important de l'ordre du millimètre. Ce jeu impératif, pour le montage de la gaine, est par contre extra mement préjudiciable à son bon fonctionnement lorsqu'elle est assemblée. En effet, du fait de ce jeu important laissé pour le montage, la position du profilémale dans le profiléfemelle et, par voie de conséquence, la largeur des fentes des tunnels sont définies d'une façon aléatoire entre deux limites extrêmes correspondant aux limites du jeu. En pratique, si une traction est exercée par la ralingue sur une des gorges celle-ci s'élargit pour absorber le jeu tandis que l'autre se rétrécit. Les risques de voir la ralingue sous traction s'échapper de la gorge élargie augmentent,tandis que l'introduction d'une seconde ralingue dans la gorge opposée rétrécie est rendue plus difficile avec des frottements accrus (fig. 6). A la limite, en admettant que le jeu soit suffisant, une des gorges peut ainsi se fermer complètement tandis que l'autre s'ouvre tellement qu'elle laisse libre passage à la ralingue. Pour parer ce danger, il faut impérativement faire disparaitre ce jeu qui d'autre part,apparaft indispensable pour l'assemblage des éléments. Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit de soumettre les profilés mâle et femelle à un traitement de surface qui leur donne un coefficient de frottement extrêmement faible et une résistance au grippage presque totale. Selon l'invention, ce -traitement consiste à recouvrir les profilés d'une couche mince uniforme d'un matériau plastique M présentant à la fois un très faible coefficient de frottement, une bonne résistance à l'écrasement et une très bonne résistance à l'abrasion et au grippage. L'assemblage des deux profils ainsi revetus peut se faire absolument sans jeu, et la gaine terminée conserve alors la stabilité dimensionnelle indispen sable à la sécurité de son fonctionnement , comme cela ressort de la comparaison des fig. 6 et 7. Pour remplir cette fonction, l'invention prévoit d'utiliser les matières plastiques adhérant bien sûr les alliages légers, telles que les polyamides, et parmi ces dernières, plus particulièrement celle connue dans le commerce sous la marque "Rilsan". On aurait pu retenir aussi les revetements de substances minérales telles siliciure de molybdène ou graphite, mais leur adhérence aux alliages légers est mauvaise, ils doivent donc être incorporés dans un film support d'huile ou de matière plastique. Le film d'huile ne convient pas parce qu'il se rompt facilement sous la pression, donc n'empêche plus le grippage. Par contre, un film matière plastique chargé des deux substances précitées donne d'excellents résultats. Le film plastique M peut avantageusement recouvrir la totalité de la surface des profilés car sa présence réduit également dans un rapport important les frottements entre ralingues et parois du tunnel.Cette réduction est si importante qu'elle permet de se passer des artifices usuels (incorporation de fils de polytétrafluoréthylène dans le tissu de ralingue, pulvérisation d'huile aux silicones dans les tunnels) qui compliquent la construction et en augmentent le cotit. Le choix d'un film, d'une couche ou d'un revêtement M en matière plastique, telle qu'en "Rilsan1,,présente par ailleurs un avantage supplémentaire s'il revêt totalement les profilés mâle et femelle et même les extrémités transversales comme représenté à la fig. 8. En effet, la couche M, très résistante à l'abrasion et aux chocs, représente un élément amortisseur entre les éléments de profilés placés bout à bout autour d'un étai E pour former une gaine. Cet élément amortisseur permet de supprimer totalement l'effet de matage et d'écrasement préjudiciable au libre montage et coulissement et qui résulte habituellement des chocs répétés transmis par les variations de longueurs de l'étai sous l'effet des charges qu'il supporte en service. En général, pour faciliter l'introduction de~ltextrémité d'une ralingue R à la base d'un tunnel B ou C, on adapte sur cette extrémité un chargeur qui a pour but de guider le cordon de ralingue vers l'entrée du tunnel. Les différentes dispositions de l'invention permettent de supprimer cette pièce supplémentaire. En effet, comme représenté à la fig. 9, il suffit de supprimer à la partie terminale inférieure de l'élément profilé mâle les branches 21, 22 et 23 à partir de la base 17 et sur une longueur déterminée pour que l'assemblage des profilés mâle et femelle ménage alors à cet endroit une cavité, de chargement 26 délimitant dans son fond deux amorces de tunnels 26a-26b assurant la prise en charge et le guidage des ralingues vers les tunnels de retention proprement dit lors de l'engagement et du coulissement axial. L'invention n'est pas limitée aux dispositions décrites et représentées car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICNATIONS 1 - Gaine d'étai comprenant deux profilés mâle et femelle en alliages légers et délimitant un conduit de passage pour un étai et deux tunnels de ralingues côte à cote et parallèles, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux profilés affectant en section respectivement une forme sensiblement en U pour le profilé femelle et en T ou en Y pour le profilé male, formant ensemble des moyens de guidage en coulissement et de retention mutuels et délimitant ensemble, d'une part, un conduit de passage d'un étai et, d'autre part, deux tunnels de ralingue dont les fentes longitudinales sont ouvertes à proximité des angles de la gaine et divergent l'une par rapport à l'autre selon deux directions centrées sur l'axe longitudinal du conduit de passage de l'étai. 2 - Gaine d'étai selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux profilés respeetivement- en U et en T ou en Y qui sont assemblés, par coulissement axial, de manière que les branches supérieures du profilé en T ou en Y soient logées à ltintérieur du profilé en U et que la branche sensiblement verticale du profilé en T ou en Y soit disposée entre les parois latérales du profilé en U. 3 - Gaine d'étai selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce quelle est constituée par deux profilés respectivement en U et en T ou en Y assemblés par des moyens de guidage en coulissement axial et de retention mutuels qui sont formés, d'une part, par les extrémités des branches supérieures du profilé en T ou en Y et, d'autre part, par des rainures ménagées dans les faces intérieures des parois du profilé en U. 4 - Gaine d'étai selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux profilés respectivement en U et en T ou en Y assemblés par coulissement axial et qui forment ensemble, d'une part, pour le passage d'un étai, un conduit sensiblement cylindrique délimité par le fond du profilé en U et par une dépression longitudinale concave présentée par la partie commune des branches supérieures du profilé en T ou en Y et, d'autre part, pour le passage de deux ralingues, deux tunnels non cylindriques fendus longitudinalement, délimités par des cannel ures et des gorges ménagées en regard respectivement dans les faces intérieures des parois latérales du profilé en U et dans les fa c es opposées de la branche verticale du profilé en T ou en Y, laquelle s'élève à partir d'une base plane dont les bords sont situés, par rapport à un plan de symétrie passant par ladite branche > respectivement à une distance inférieure à celle des extrémités des branches supérieures du profilé en T ou en Y. 5 - Gaine d'étai selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cannelures ménagées dans les faces internes des parois latérales du profilé en U et les gorges présentées par les faces opposées de la branche verticale du profilé en T ou en Y sont de section conclave, régulière ou non, mais de rayons différents. 6 - Gaine d'étai selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les cannelures ménagées dans les faces internes des parois latérales du profilé en U sont prévues entre les rainures de guidage et les bords desdites parois auxquels elles sont respectivement raccordées par une moulure saillante et par un méplat. 7 - Gaine d'étai selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les gorges présentées par les faces opposées de la branche verticale du profilé en T ou en Y sont en partie délimitées par les faces correspondantes des branches supérieures et aboutissent aux bords de la base par deux méplats. 8 - Gaine d'étai selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est constituée par l'assemblage de deux profilés en alliage léger respectivement en U et en T ou en Y qui ont été soumis, au moins au niveau de leurs moyens de guidage et de retention mutuels à un traitement de surface. 9 - Gaine d'étai selon la revendication 8, caractérisée en ce que le traitement de surface est constitué par un revêtement de matière plastique. 10 - Gaine d'étai selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est constituée par l'assemblage de deux profilés respectivement en U et en T ou en Y, ce dernier profilé présentant à l'une de ses parties terminales une découpe longitudinale supprimant la partie supérieure du profilé pour délimiter avec les parois latérales du profilé en U une cavité de chargement des ralingues dans les tunnels.