Brevet FR2429146A1 — publié le 19800118

La présente invention se rapporte à un stabilisateur de navire constitué par deux ailerons qui, par mer calme, sont repliés afin de ne pas réduire la vitesse du navire. Beaucoup de naviregsont actuellement équipés de dispositifs anti-roulis et particulièrement les navires conçus pour le transport de conteneurs, afin d'empêcher ces conteneurs de se déplacer par gros temps et de provoquer des accidents mettant le bateau en péril. On connaît actuellement surtout trois procédés pour stabiliser les navires Le premier procédé consiste à remplir d'eau certains compartiments du navire (stabilisation passive); Le deuxième procédé consiste à déplacer une masse liquide au moyen d'un piston; Le troisième procédé prévoit de munir le navire d'ailerons de stabilisation fixes. Cependant, ces ailerons antiroulis présentent l'inconvénient de réduire considérablement la vitesse du navire en raison de la résistance qu'offrent ces stabilisateurs à la pénétration dans l'eau, ce qui augmente la consommation d'énergie par mer calme et d'être dommageables car ils sortent de la coque de façon continue. La présente invention remédie à ces inconvénients en créant un stabilisateur constitué par deux ailerons qui sont placés de chaque côté de la coque et qui sont repliés en se logeant dans les évidements ménagés dans la coque afin de n'offrir aucune résistance à l'avance du navire par beau temps et qui sont sortis lorsque la mer et le vent créent des conditions telles que le roulis devient très important et peut causer des dégâts, soit au navire, soit au fret transporté par celui-ci. Ces ailerons escamotables sont placés sensiblement vers le tiers AR de la longueur du navire, dans la zone où les lignes d'eau ne risquent pas d'être perturbées. Dans certains cas, notamment lorsqu'on se trouve en présence de navires d'une longueur importante, on peut prévoir deux paires d'ailerons escamotables, la première paire se trouvant sensiblement dans la zone du tiers avant de la longueur et la deuxième paire à peu près aux deux tiers de la longueur du navire, donc à proximité de la poupe. Conformément à l'invention, le stabilisateur de navire à ailerons escamotables est constitué par au moins deux ailerons placés de chaque côté de la coque et qui peuvent être repliés et escamotés dans des logements ménagés dans la coque en dessous de la ligne de flottaison, l'escamotage pouvant s'effectuer selon les facilités de montage à bord du navire, soit sur l'avant, soit sur l'arrière. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non linitatifs, aux dessins annexés. La fig. 1 est une élévation de face, partie en coupe, d'un aileron sorti. La fig. 2 est une vue en plan correspondant à la fig. 1 montrant le mouvement de sortie et de rentrée de l'aileron. La fig. 3 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'une partie de la fig. 2. La fig. 4 est une élévation de face, partie en coupe, correspondant à la fig. 1, élévation prise sensiblement suivant la ligne V-V de la fig. 1. La fig. 5 est une élévation transversale, partie en coupe, à grande échelle, du boîtier de commande de l'aileron sensiblement suivant la ligne V-V de la fig. 1. La fig. 6 est une élévation longitudinale, partie en coupe, à grande échelle du boîtier de commande de la fig. 5. La fig. 7 est une élévation longitudinale, partie en coupe, à grande échelle de la partie supérieure du boîtier de commande des fig. 5 et 6. La fig. 8 est un plan correspondant à la fig. 7. La fig. 9 est une élévation d'un détail de la fig. 7. Les fig. 10, Il et 12 sont des élévations, en partie en coupe, à grande échelle, de détails de la fig. 8. Les fig. 13 et 14 montrent , en coupe transversale, deux commandes différentes de l'aileron auxiliaire. Les fig. 15 et 16 représentent, en détail, deux modes de fixation de l'aileron sur l'arbre commandant son angle d'inclinaison. Le stabilisateur de navire, suivant l'invention, est constitué par deux ailerons 1 (fig. 1) de conception identique et dont chacun présente, vu de face sensiblement une forme de pain de sucre (fig. 4) et une forme rectangulaire, vu en plan (fig. 2). Cependant chaque aileron 1 a une section parfaitement symétrique par rapport à son plan médian horizontal et affecte sensiblement une forme ovolde aplatie (fig. 4). Ces ailerons sont montés de façon symétrique de part et d'autre de la coque 2 (fig. 1) du navire, et du fait qu'ils sont réalisés de la mSme façon, il ne sera décrit ci-dessous qu'un seul aileron avec ses mécanismes de commande et de verrouillage. Comme le montre la fig. 1, l'axe longitudinal la de chaque aileron 1 fait, avec le plan horizontal PH (fig. 1), un certain angle de l'ordre de 220. Bien entendu, comme le montre la fig. 1, l'aileron gauche est-incliné du haut vers le bas et, par symétrie, l'aileron droit (non représenté) est également incliné du haut vers le bas d'une manière analogue. Afin de pouvoir loger ces mécanismes ainsi que l'aileron 1 lorsqu'il est replié, les parois latérales de la coque 2 comportent en dessous de la ligne de flottaison, un évidement 3 (fig. 1 et 4) de forme allongée. La partie arrière 3a (fig.4) de l'évidement 3, renforcée par un certain nombre de raidisseurs 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f à 4n est destinée à loger l'aile roh 1 à l'état replié (fig. 2) tandis que la partie avant 3b de l'évidement 3 présente la forme d'un caisson rectangulaire permettant de loger les mécanismes de transmission pour le mouvement de pivotement et pour le réglage de l'inclinaison de l'aileron 1.A cet effet, ce dernier est monté, par l'intermédiaire d'un arbre 5 (fig. 1), sur un carter 6 de section sensiblement cylindrique. Ce carter 6 occupant une position verticale à l'intérieur du caisson 3b et qui, par sa rotation, commande la position "rentrée" ou "sortie" de l'aileron 1, est étanchéifié par rapport au caisson 3 rempli d'eau. Â cet effet, la partie inférieure 6a du carter 6 (fig. 5) est montée, en intercalant des joints 7, 7a, 8 (fig. 5) dans un manchon 9 et l'ensemble est maintenu centré par une bague 10 dans une cuvette-palier lobj La cloison inférieure 11 du caisson 3b supporte le palier 10b. Ce dernier comporte un espace creux 13 qui, une fois rempli d'un fluide, de préférence de huile, permet d'une part, d'assurer un assemblage parfaitement étanche et, d'autre part, de faciliter la rotation du carter 6 lorsqu'il s'agit de sortir cu de rentre@ l'aileror 1.La partie supérieure 6c du carter 6 comporte extérieurement un manchor @irculaire 17 sur lequel sont montés des joints d'étanchéité 14, 15 maintenus en place par une douille 17a fixée par tout moyen convenable sur la cloison supérieure 18 du caisson 3. 17b désigre l'anneau couvrant la douille 17a à sa partie supérieure, cet anreau étant maintenu par des boulons traversants 17c. Comme on le voit à la fig. 5, la partie supérieure bc du carter E traverse la cloison supérieure 18 du caisson 3 et se termine, à sa partie supérieure, nar un plateau de commande 19. Ce dernier se trouve dans un compartiment 20 hors d'eau destiné à contenir les éléments commandant la rotation et le verrouillage du carter 6 et, de ce fait, également le verrouillage de l'aileron 1, soit dans sa position "sortie" soit dans sa position "rentrée". Comme le mortrent les fig. 1, 4, 5 et 6, le carter 6 présente, dans sa zone médiane, un reniflement 6d destiné à contenir l'arbre 5 portant l'aileron 1. Cet arbre 5 est supporté par des paliers à roulements à galets 21 et 22 dont les bagues de centrage PIa et 22b sont solidaires du carter 6. L'étant chéité du palier 22, 22a est obtenue au moyen d'un ensemble constitue par un manchon 25, des bagues 26 et des joints 28 (fig. 6). En ce qui concerne le palier 21, 21a, celui-ci se trouve protégé dans Je carter 6 par un panneau de visite 23 et lubrifié correctement par un circuit 23a. Les fig. 15 et 16 montrent deux formes de montage différentes de l'aileron principal.Dans le montage suivant la fig. 15, l'arbre 5 pénètre assez profondément à l'intérieur de l'aileron 1 et est relié à ce dernier par des points de soudure ICI effectués, d'une part, au niveau des nervures 30, 30a, 30b, 30c à 30n, et, d'autre part, au bord 31 de l'ouverture latérale de l'aileron I et derrière un collet 32 prévu à cet effet sur l'arbre 5. Dans la forme de réalisation @uivant la fig. 16, un manchon conique 33, solidaire de l'aile$on 1, est destiné à recevoir l'extrémité également conique de l'arbre 5 qui se termine par un filetage 34. I!'aileron 1 est alors fixé sur l'ar- bre 5 en le serrant sur la partie conique de ce dernier par système à pression d'huile rar exemple. Il est maintenu par des écrous 35 vissés sur l'extrémité filetée 34 de l'arbre 5. Cette forme de réalisation permet de faciliter le remplacement, soit de l'arbre 5, soit de l'aileron 1, dans le cas d'une détérioration de l'un ou de autre. Un volet secondaire 39 est articulé sur le bord longitudinal arrière de l'aileron principal 1 au moyen d'axes 40, 41 de faible longueur afin de faciliter le montage et le démontage du volet secondaire 39. La rotation des axes 40, 41 s'effectue dans les douilles en céloron ou en toute autre matière appropriée 42, 43, 44, 45, 46, 47 placées dans les paliers de l'aileron principal. La lubrification de ces douilles 42 à 47 s'effectue par l'eau de mer. L'angle d'inclinaison du volet secondaire 39 est réglé automatiquement en fonction de celui de l'aileron principal 1 par l'intermédiaire d'un bras 48 et d'une bielle 49 articulée sur un bras 50 solidaire du carter orientable 6 (fig. 4 et 13). Cette forme de réalisation permet de faire varier l'angle d'inclinaison ? du volet secondaire 39 par rapport à celui se de l'aileron principal 1, selon une loi définie. il est cependant également possible de régler l'angle d'inclinaison du volet secondaire 39 par rapport à celui de l'aileron principal 1 en faisant varier la longueur du bras 48 au moyen d'un vérin à double effet 51 qui permet de faire coulisser, dans une fente du bras 48, l'axe 52 reliant ce bras à la bielle 49 (fig. 14). L'angle d'inclinaison de l'aileron principal 1 est réglé par l'intermédiaire d'un vérin à double effet 53 prevu à l'intérieur du carter de rotation 6. Le cylindre de ce vérin 53 est articulé dans deux paliers 54 solidaires du carter 5 et sa tige de piston 153 est reliée par un axe 55 à un levier 56 qui est fixé sur la partie conique 57 de l'arbre 5 de l'aileron principal 1 (fig. 1, 5, 6). Comme on le voit, en particulier à la fig. 6, l'articulation du corps de vérin 53 se fait par l'intermédiaire d'un axe 53a reposant dans les paliers 54 tandis que l'articulation de la tige de piston 153 est réalisée par une chappe 153a montée sur les extrémités de l'axe 55 solidaire du levier 56. L'axe 55 est accessible au travers de l'ouverture 6g du carter rebouché par une plaque 27. Le vérin 53 est relié par des tuyauteries articulées à une pompe à débit variable et à double sens à commande par servo-valve non représentée. La servalve est actionnée par des signaux fournis par un coffret d'asservissement. Un dispositif souple d'étanchéité constitué,par exemple, par un soufflet 58 fixé, d'une part, sur la collerette 59 du vérin 53 et, d'autre part, sur le plateau de commande 19 en 119, ce qui permet de maintenir l'ensemble intérieur du carter 6 plein d'huile sous une pression légèrement supérieure à la pression de l'eau due à l'immersion. Cette disposition permet d'assurer la lubrification des roulements 21 et 22,de l'axe 55 et des tourillons dè l'axe 53a, 53b, 53c du vérin 53 dans les paliers 54. La rotation du carter 6 portant l'aileron 1 est commandée par un vérin à double effet 61 (fig. 3, 4 et 8) relié, d'une part, à une membrure 62 de la coque 2 et, d'autre part, au plateau de commande 19 du carter 6. Afin de permettre de verrouiller l'aileron 1 aussi bien dans sa position "sortie" que dans sa position "rentrée", le plateau de commande 19 présente, sur sa phériphérie, deux encoches 19a et 19b disposées à 90e environ l'une de l'autre et qui coopèrent avec un verrou 63. Ce verrou est maintenu dans l'encoche 19a ou 19b par un ressort 64 et est commandé par un vérin 65 qui permet d'effectuer les opérations de verrouillage et de déverrouillage. Dans la position verrouillée, représentée aux fig. 1, 7 et 8, le verrou 63 est poussé dans l'encoche 19a ou 19b par le ressort 64. Lorsqu'on veut déverrouiller le plateau de commande 19 en vue de sortir ou de rentrer l'aileron 1 au moyen du vérin 61 on comprime le ressort 64 en faisant rentrer davantage la tige de piston 65a du vérin 65 de façon à libérer le verrou 63 de l'encoche correspondante 19a, 19b. Dès cet instant, il est possible de rentrer ou de sortir l'aileron 1 en imprimant un mouvement de rotation au carter 6 portant l'aileron, par l'intermédiaire du vérin 61 dont la tige de piston 61a provoque la rotation du plateau 19 comme cela est représenté à la fig. 8. On notera que la liaison entre le plateau 19 et la tige de piston 61a est réalisée par une chappe 161 solidaire de la tige de piston 61a et articulée sur un axe 119 fixé sur le plateau 19. Afin de pouvoir recentrer ensuite l'aileron 1, le vérin 65 est alimenté en huile sous pression et pousse le verrou 63. Celui-ci pénètre alors dans l'encoche 19a ou 19b en centrant l'aileron par un effet de coin. Une fois que l'aileron est centré, le ressort 64 main tient le verrou 63 en appui sur la pièce 19. Un dispositif électrique 140 Cfig. 8) permet de contrôler aisément la position du verrou 63 dont le déplacement est rendu parfaitement rectiligne du fait que sa partie arrière est guidée par un doigt 141 muni d'un galet fou 142 coulissant dans une lumière 143 maintenue dans l'armature 144 contenant le vérin 65. Le dispositif électrique 140 est controlé par des doigts pivotant 140a, 140b afin d'assurer l'arrêt en fin de course de l'alimentation du vérin 65.Ce dernier est monté, à sa partie arrière 65b, sur une articulation 165 (fig. 8) afin d'assurer également un centrage parfait du mouvement permettant la mise en place ou le retrait du verrou 63 dans les encoches 19a, 19b du plateau de commande 19. Pour faciliter le mouvement du verrou 63, il est prévu des bagues de coulissement 163 sur l'armature 164 lui servant de guidage. L'effacement de l'aileron dans son logement peut être envisagé selon deux variantes. Une variante consiste à effacer l'aileron de l'avant du navire vers l'arrière. Dans cette disposition, le verrou reçoit l'effort dû à la traînée de l'aileron. Une seconde variante consiste à effacer l'aileron de l'arrière vers l'avant du navire. Dans cette variante, l'effort dû à la traînée de l'aileron est pris par une butée mécanique interne au logement-et sur laquelle voient s'appuyer une excroissance du carter 6. REVENDTCATIONS 1 - Stabilisateur de navire à ailerons escamotables, caractérisé en ce qu il est constitué par au moins deux ailerons 1 placés de chaque côté de la coque 2 et qui peuvent être repliés et escamotés dans des logements 3 ménagés dans la coque 2 en dessous de la ligne de flottaison, l'escamotage pouvant s'effectuer selon les facilités de montage à bord du navire soit sur l'AV, soit sur l1AR. 2 - Stabilisateur de navire suivant la,revendication 1, caractérisé en ce que l'aileron est fixé au moyen d'un arbre 5 sur un carter 6 étanche et monobloc qui est monté en position verticale dans un caisson 3b du logement 3" de façon à pouvoir effectuer un mouvement de rotation sous l'action d'un vérin à double effet 61. 3 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'aileron 1 est fixé sur l'arbre 5 par l'intermédiaire d'un manchon conique 33 solidaire de l'aileron 1 qui vient s'emmancher à force sur la partie tronconique externe de l'arbre 5, le manchon 33 étant fixé sur l'arbre 5 au moyen d'écrous 35 se vissant sur l'extrémité filetée de cet arbre ou par tout autre moyen équivalent. 4 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un dispositif à commande hydraulique centre l'aileron 1 dans ses positions de fin de course, le verrouillage étant assuré par un ressort. 5 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison de l'aileron 1 peut être réglé au moyen d'un vérin à double effet 53 logé partiellement dans le carter 6 et relié à l'arbre 5 de l'aileron 1 par l'intermédiaire d'un levier 56 emmanché sur une partie conique dudit arbre sans clavetage. 6 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les ailerons escamotables 1 montés de part et d'autre de la coque 2 du navire comportent des volets auxiliaires 39 qui sont articulés au bord arrière des ailerons principaux 1. 7 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendica tions 1 à 6, caractérisé en ce que l'angle a d'inclinaison du volet secondaire 39 est réglé automatiquement en fonction de celui de l'aileron principal ?-par l'intermédiaire d'un bras 48 et d'une bielle 49 articulée sur un bras 50 solidaire de la partie supérieure ou inférieure du carter orientable 6. 8 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison de l'aileron secondaire 39 est réglé par rapport à celui de l'aileron principal 1 en faisant varier la longueur du bras 48 au moyen d'un vérin à double effet 51 qui permet de faire coulisser, dans une fente du bras 48, l'axe 52 reliant ce bras 48 à la bielle 49. 9 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le carter 6 est rendu étanche au moyen d'un soufflet 58 fixé sur le plateau de pivotement 19 et la collerette 59 du vérin 53 et rempli d'huile de façon à assurer la lubrification des roulements 21 et 22 et des articulations 55 et du vérin 53. 10 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le carter 6 est monobloc et constitué par deux parties tubulaires orthogonales dont les axes sont décalés. 17 - Stabilisateur de navire suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le carter monobloc 6 pivote dans des bagues 10 et manchons circulaires 17 formant paliers étanches, ces paliers comportant des joints d'étant chéité coupés 7, 14 et 15 du type à presse-étoupe permettant un rattrapage de serrage en cas de fuite et pouvant être remplacés sans démontage des paliers.