Brevet FR2505766A1 — publié le 19821119

La présente invention concerne un dispositif de fixation de flotteurs, et plus particulièrement un dispositif de fixation souple de flotteurs utilisable en mer, dans un système de transfow atiul de ltW e 9. J la houle marine, ou dans un bateau multicoque. Des flotteurs, dont les dimensions peuvent être relativement importantes, sont incorporés dans divers dispositifs utilisés an mer où ils doivent résister à des efforts mécaniques violents, dans des conditions défavorables. Les bateaux muiticoques notamment, et en particulier les trimarans, comportent des flotteurs rattachés à une coque dont ils améliorent la stabilité, par un ou plusieurs bras présentant le cas échéant une certaine flexibilité. Tcutefois, les chocs des vagues contre les flotteurs ne sont pas suffisamment amortis et il peut en résulter des accidents, par exemple par rupture du bras ou de son attache à la coque. Par ailleurs, on sait que l'on peut récupérer une partie de l'énergie produite par la houle marine au moyen de divers systèmes, et notamment des dispositifs mécaniques ou électromécaniques dans lesquels le mouvement des vagues ou de la houle est capté par des flotteurs et transmis par un systeme de bielles ou d'engrenages. Par exemple, la demande de brevet français n080.23817, au nom du demandeur, décrit un dispositif de transformation de l'énergie de la houle marine utilisant des flotteurs maintenus par des bras articulés. Les dispositifs de ce type sont placés en mer, généralement à proximité des côtes, dans des zones où l'importance de la houle permet une utilisation efficace, et sont donc soumis à des conditions de fonctionnement difficiles, en raison des forces exercées par les vagues ou la houle sur les flotteurs ou leurs fixations.Les flotteurs sont ainsi soumis à des chocs, des vibrations, ou des secousses qui risquent d'occasionner des incidents mécaniques, et même des ruptures de pièces, susceptibles d'empêcher le fonctionnement normal du dispositif de transformation de l'énergie de la houle. La présente invention a pour-objet une fixation de flotteur adaptée à des dispositifs du type décrit ci-dessus, de construction simple et solide, assurant un amortissement efficace des chocs, des secousses et des vibrations résultant des conditions d'utilisation en mer. La fixation souple de flotteur suivant l'invention s'adapte sur un flotteur en forme de coque de bateau, maintenu par un bras rigide raccordé à un dispositif de transmission du mo welz!ent ou à une outre coque; il comporte un cadre rigide solidaire du bras, articulé par rotation autour d'un arbre soutenu par plusieurs tiges fixées sur le flotteur, ainsi que des amortisseurs montés entre le cadre et chaque point d'attache des tiges sur le flotteur. Selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention, le cadre rigide est de forme sensiblement rectangulaire et l'arbre autour duquel il peut basculer est fixé approximativement au niveau de la médiane joignant les grands côtés du rectangle. Il est également préférable que l'arbre de rotation soit soutenu à chacune de ses extrémités par deux tiges, inclinées suivant un angle d'environ 45 , de part et d'autre de la verticale de l'arbre, et rattachées à la coque du flotteur. Les dimensions du cadre rectangulaire sont telles que chacun de ses angles est approximativement au-dessus des attaches des tiges fixées au flotteur. Les amortisseurs montés entre les attaches des tiges sur le flotteur et les angles du cadre cccupent alors une position voisine de la verticale en position d'équilibre. L'arbre de rotation est de préférence perpendiculaire à l'axe longitudinal du flotteur dans le cas de l'application au dispositif de récupération de l'énergie de la houle, tandis qu'il peut lui être parallèle ou perpendiculaire, dans le cas de l'application au bateau multicoque. Dans ce dernier cas on peut également prévoir une double rotation suivant les deux axes. Suivant une variante conforme à la présente invention, le cadre rigide présente une forme triangulaire tandis que l'arbre de rotation est soutenu par trois tiges dont deux sont fixées à la coque du flotteur tandis que la troisième est fixée sur l'axe longitudinal du flotteur, à proximité de son extrémité. Dans ce cas, trois amortisseurs sont montés, chacun entre les attaches des tiges et le sommet correspondant du cadre triangulaire, et l'araire de rotation est alors disposé parallèlement au côté du triangle per # ndiculaire à l'axe longitudinal du flotteur, au niveau du milieu des deux extrémités. Les amortisseurs utilisés dans l'invention peuvent être de type usuel. Ils peuvent être choisis parmi les amortisseurs télescopiques, pneumatiques ou hydrauliques, les amortisseurs à ressorts hélicoidaux, les amortisseurs à lame, etc. Ils ont pour fonction d'amortir les chocs et vibrations reçus par les flotteurs afin d'éviter qu'ils ne soient transmis par le bras du flotteur jusqu'au dispositif de transformation du mouvement ou jusqu'à la coque principale. Ils doivent donc posséder une flexibilité appropriée, autorisant une oscillation du flotteur n'excédant pas un angle d'environ 300 par rapport au cadre. Ils doivent également être suffisamment résistants pour pouvoir être utilisés en milieu marin. On utilise de préférence des amortisseurs télescopiques renforcés par des ressorts hélicoidaux de même axe. Comme indiqué ci-dessus, le flotteur présente avantageusement la forme d'une coque de bateau, non seulement dans le cas d'un bateau multicoque, mais aussi dans le cas de l'application à un dispositif de récupération de l'énergie de la houle. Cette forme est particulièrement adaptée au mouvement de la houle et permet au flotteur d'en suivre les mouvements dans de bonnes conditions. Bien entendu, le flotteur est orienté de telle sorte que son axe longitudinal soit dans la direction de la houle, l'avant de la coque faisant face à celle-ci.De la sorte, l'importance des chocs dOs au mouvement et aux vagues se trouve limitée. I1 peut être avantageux, pour limiter l'importance des chocs reçus par le flotteur, de placer l'avant du flotteur du cOté du bras de fixation, de telle sorte que le flotteur soit en aval du dispositif de transformation de l'énergie, dans le sens de la houle, dans le cas de l'application à un tel dispositif. La coque du flotteur peut être réalisée en métal, en bois ou en matière plastique. Le cadre est réalisé de préférence en éléments d'acier inoxydable réunis par soudage ou par boulonnage. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus en détail de la description qui suit, relative à un mode préférentiel de réalisation, en référence aux dessins annexés, qui représentent: Figure 1: une vue de côté d'une fixation souple conforme à l'inven tion, montée sur un flotteur en forme de coque de bateau. Figure 2: une vue de face du dispositif représenté sur la figure 1. Figure 3: une vue de dessus du dispositif représenté sur la figure 1. Figure 4: une vue de dessus d'un-flotteur rattaché à un dispositif de transformation de l'énergie de la houle, au moyen de la fixation de la figure 1. Figure 5: une vue de dessus d'un flotteur appliqué à un bateau multi coque. Comne le montrent les figures 1 et 2, le flotteur 1 en forme de coque de bateau, porte sur chacun de ses flancs deux attaches 2. Des tiges 3 prennent appui sur les attaches 2, à chacune de leurs extrémités inférieures, par l'intermédiaire de coussinets 4, tandis que leurs extrémités supérieures sont fixées à un arbre de rotation 5, d'axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du flotteur 1 et placé approximativement au-dessus du milieu du flotteur. Les deux tiges 3 situées du même coté du flotteur 1 sont solidaires de l'arbre de rotation 5 auquel elles se rattachent au méme endroit. Un cadre 6, sensiblement rectangulaire, est placé sur l'arbre de rotation 5, par rapport auquel il peut tourner. La rotation du cadre 6 par rapport à l'arbre 5 est limitée par quatre amortisseurs 7, prenant appui sur chacune des attaches 2, et rattachés à chaque angle du cadre 6. Ces amortisseurs 7 permettent de limiter et d'amortir les oscillations du flotteur 1 et du cadre 6 l'un par rapport à l'autre. Comme le montre la figure 3, le cadre 6 est constitué de deux longerons 8 longitudinaux, reliés par deux traverses 9 Ces longerons et traverses sont réalisés en acier inoxydable de qualité appropriée pour permettre une utilisation dans un milieu marin, et conférer au cadre une rigidité suffisante. Ce cadre 6 supporte un bras rigide 10, reliant le flotteur à un dispositif de roues et d'engrenages permettant de transformer le mouvement oscillant du flotteur 1 en un mouvement de rotation entrainant par exemple un alternateur pour la production d'électricité. Le bras rigide 10 est fixé sur le milieu de l'un des traverses 9; de plus, des traverses complémentaires ll et 12 permettent d'assurer le maintien en place de l'ensemble. La figure 5 représente le flotteur l suivant l'invention, maintenu par le cadre 6' dont l'arbre de rotation 5' st placé perpendiculairement à l'axe longitudinal. L'ensemble est rattache à la coque centrale d'un bateau de type trimaran, dont le flotteur 1 constitue l'une des coques latérales, par l'intermédiaire des bras 10', solidaires du cadre 6'. Comme précédemment, les oscillations du flotteur 1 par rapport au cadre 6' sont amorties par les amortisseurs 7. Selon une variante (non représentée) arbre de rotation 5' est placé parallèlement à l'axe longitudinal du flotteur, entre les milieux des deux traverses 9. Dans ce cas, les quatre tiges 3 supportant l'axe et prenant appui sur les attaches 2 sont réunies deux à deux dans des plans sensiblement verticaux et perpendiculaires à i'axe longitudinal du flotteur. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées à la réalisation décrite ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, on peut disposer deux arbres de rotation perpendiculaires, permettant un mouvement relatif du cadre par rapport au flotteur dans toutes les directions. RE\1ENDICATIDNS 1. Fixation souple pour flotteur présentant la forme d'une coque de bateau, maintenue par un bras rigide, caractérisée en ce qu'elle comporte un cadre rigide solidaire du bras, articulé par rotation autour d'un arbre soutenu par des tiges fixées sur le flotteur, ainsi que des amortisseurs montés entre le cadre et chaque point d'attache des tiges sur le flotteur. 2. Fixation de flotteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre de rotation est perpendiculaire à l'axe longitudinal du flotteur. 3. Fixation de flotteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre de rotation est parallèle à l'axe longitudinal du flotteur. 4. Fixation de flotteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le cadre rigide est de forme rectangulaire, et l'arbre de rotation est maintenu par quatre tiges dont les attaches au flotteur sont approximativement au-dessous de chaque angle du cadre. 5. Fixation de flotteur selon l'bne quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les amortisseurs sont du type télescopique ou à ressorts hélicofdaux, isolément ou en combinaison. 6. Fixation de flotteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les flotteurs présentent la forme de coques de bateau. 7. Fixation de flotteur selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'axe longitudinal de la coque est orienté dans la direction de la houle.