Brevet FR2569385A1 — publié le 19860228

2S69385 La présente invention concerne le transfert d'objets à partir d'un navire en pleine mer. La possibi- lité d'un tel transfert est nécessaire entre un navire donneur et un navire récepteur pour le réapprovisionne- ment en marchandises,armes, etc., ou entre un navire don- neur et une plate-forme de réception telle qu'une plate- forme de forage. A cause du mouvement individuel d'un navire en pleine mer, c'est-à-dire du tangage, du roulis, du lacet, de la houle, il s'est toujours avéré difficile d'effectuer le transfert d'objets.On utilise couramment des systèmes à câble, avec le risque toujours présent de chute des objets pendant le transfert. On peut éga- lement employer des systèmes à hélicoptère, mais ceux- ci sont d'un fonctionnement coûteux, nécessitant des équi- page spécialisés et de la place pour effectuer les manoeu- vres. La présente invention a pour objet un agence- ment de transfert dans lequel les inconvénients pouvant être attribués aux systèmes tant à câble qu'à hélicoptè- 2569385-- re sont éliminés. Selon un aspect de la présente invention, un agencement permettant d'effectuer un transfert d'objets en pleine mer entre un navire soumis aux mouvements pro- voqués par le tangage, le roulis, le lacet et la houle comporte un portique dont une extrémité est supportée par le navire et une extrémité est libre ayant un moyen de support destiné à supporter un objet, le portique étant articulé de façon que le moyen de support puisse être stabilité dans l'espace, d'o il résulte qu'il conserve une position ou course dans l'espace généralement cons- tante quel que soit le mouvement du navire. Si le navire est immobilisé, ledit moyen de support conserve naturellement une position généralement constante, mais si le navire est en mouvement, ce moyen garde une course dans l'espace généralement constante. Dans le brevet britannique 2 104 014 on décrit un système permettant de récupérer et/ou de lancer un avion comportant un portiquemonté en pivotement sur un na- vire, le portiqueet l'avion comportant des moyens complé- mentaires de venue en contact qui peuvent être amenés en contact amovible de manière à permettre le support.du poids total de l'avion par le portique à la suite de l'acqui- sition ou avant le lancement. Le portiqueest stabilisé dans l'espace de sorte que l'avion peut voler ou faire du sur- place avec les parties des moyens complémentaires de venue en contact suffisamment proches pour permettre à la venue en contact de se produire quel que soit le mouvement du na- vire. Un autre aspect de la présente invention con- cerne le fait que le présent agencement permettant d'ef- fectuer un transfert d'objets en pleine mer est compa- tible avec le système décrit dans le brevet britannique 2 104 014 ou avec des systèmes similaires lorsque celui-ci ou ceux-ci ne sont pas utilisés avec un avion. Cet agen- S69385 cement non seulement fait appel à un équipement qui est déjà prévu sur le navire de réception, mais encore faci- lite la séparation des navires récepteur et donneur. Dans le cas o deux navires se déplacent côte-à-côte, il y a toujours le risque qu'ils soient rapprochés d'une manière non maîtrisée par les forces hydrodynamiques s'exerçant entre les deux coques. La présence d'un portique sur les deux navires permet de faciliter le maintien de la distance pendant le transfert d'objets. L'objet devant être transféré peut être un conteneur, commodément de forme standardisée, renfermant des marchandises ou du personnel. En cas d'utilisation avec le système du brevet britannique 2 104 014, l'objet est muni de la partie du moyen complémentaire de venue en contact qui sinon serait portéepar l'avion. Quoiqu'il en soit, le moyen de support est destiné à supporter les objets jusqu'à ce qu'il y ait engagement du moyen complémentaire de venue en contact, et avec des moyens permettant de le maintenir sur le moyen de support jusqu'à cet engagement. Alors que la présente description de l'inven- tion se rapporte à des navires donneur et récepteur afin de la faciliter, on remarquera que les rôles peuvent être inversés. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels: la figure 1 est une vue de deuxnavires se dé- plaçant côte-à-côte; la figure 2 est une vue en perspective de la partie du portique et du moyen de support enfermésdans le carré II de la figure 1, le portiqueétant représenté en coupe partielle et certains de ses éléments structurels ayant été enlevés pour rendre la figure plus claire; la figure 3 est une vue en perspective prise selon la flèche III de la figure 2; la figure 4 est une vue de côté d'une partie d'un système récepteur selon le brevet britannique 2 104 014, et les figures 5a, 5b et 5c illustrent un moyen de blocage et de positionnement pour un agencement pour conteneur sur le portique du donneur. En liaison avec les figures, un agencement de transfert pour un navire donneur 20 comporte un portique 21 dont une extrémité 21a est montée sur le navire et l'autre extrémité, 21b,est libre. Sur l'extrémité libre est monté un dispositif de support sous forme d'une pla- te-forme pour charges 22 qui est destinée à supporter un objet devant être transféré, par exemple un conteneur 23. Naturellement, la plate-forme 22 constitue seulement une façon de supporter l'objet devant être trans- féré; elle pourrait être remplacée par un agencement de ve- nue en contact avec un conteneur qu'on décrira ultérieure- ment. Quoiqu'il en soit, l'objet à transférer doit être positionné avec sûreté, par exemple par des lèvres ou des canaux de la-plate-forme 22, jusqu'à la réussite du trans- fert. Le dispositif de support de charge est stabi- lisé dans l'espace; il porte un agencement de détection de la stabilisation de conception connue (par exemple une plate-forme à inertie) qui détecte le mouvement du dispo- sitif de support de charge dans l'espace et fournit des signaux de sorte que le portique peut être commandé par des vérins et des moyens associés de commande de concep- tion connue permettant de compenser les mouvements détec- tés. De manière à effectuer cette stabilisation, le por- tique comporte deux parties principales articulées 24 et , qui sont chacune munies de vérins de commande répon- dant aux ordres de commande de stabilisation. La par- tie 24 du portique pivote sur l'extrémité 21a du porti- que autour d'un axe 26 qui peut être amené à une position parallèle à l'axe longitudinal du navire donneur, alors que la partie 25 pivote sur la partie 24 autour d'un axe 27 parallèle à l'axe 26. Le vérin de commande effectuant le mouvement de pivotement autour de l'axe 26 a pour ré- férence 28, alors que le vérin permettant le mouvement de pivotement autour de l'axe 27 a pour référence 29. Le présent agencement permet non seulement à la partie du portique ayant pour référence 24 de s'étendre dans la direction générale du haut et à la partie 25 de s'étendre dans la direction générale du bas avec un angle relativement faible entre eux de sorte que le pont du na- vire donneur 20 est bien dégagé et la plate-forme 22 peut être positionnée au-dessusd'undispositif de réception d'un navire receveur (décrit ultérieurement), maispermet encore des mouvements de réponse suffisamment rapides des vérins pour tenir compte d'au moins les mouvements du navire don- neur dus à la houle et au roulis. Pour avoir l'assurance que la charge à trans- férer est correctement présentéeau dispositif de récep- tion, entre l'extrémité 21b du portique et la plate-for- me 22 qu'elle supporte, un moyen articulé 30 est prévu qui permet d'obtenir deux autres mouvements de stabilisa- tion. L'un est un mouvement de rotation autour d'un axe 31 situé dans un plan perpendiculaire aux axes 26 et 27 de sorte qu'il peut être au moins tenu compte du mouve- ment du navire dû au tangage. L'autre est un mouvement de pivotement autour d'un axe 32 situé dans un plan per- pendiculaire à celui de l'axe 31 mais tournant autour de cet axe lors des mouvements de compensation du tangage. Le mouvement effectué autour de l'axe 32 fournit en effet un balancement qui en même temps que la rotation autour de l'axe 31 se concrétise par un effet d'articulation permettant de maintenir la plate-forme 22 dans une posi- tion généralement horizontale dans l'espace quel que soit le mouvement du portiquecontrariant celui du navire donneur. Les figures 2 et 3 illustrent certains détails du moyen d'articulation 30. L'extrémité 2lb du portique supporte un bloc fixe 33 ayant une surface d'appui à l'in- térieur de laquelle un ergot cylindrique 34 est amené à tourner. La rotation est effectuée par un vérin 35 monté entre la périphérie de l'ergot et un élément d'ancrage formé sur la partie 25 du portique. En figure 2, le bloc 33 est représenté 'dans une vue en coupe suivant un plan comprenant l'axe 31 de manière à représenter plus clairement l'agencement cons- titué par la surface d'appui et l'ergot. De plus, on a supprimé la partie du portique qui est normalement asso- ciée à la partie enlevée de la coupe. L'ergot cylindrique 34 porte des pattes espa- cées 36 qui forment un montage pivotant pour un support de plate-forme 37 qui s'étend dans la direction générale du bas à partir du pivot pour supporter la plate-forme 22. La plate-forme assemblée (c'est-à-dire la plate-forme 22 et le support 37) pivote dans le sens de balancement autour de l'axe 32 et tourne autour de l'axe 31, ces mou- vements fournissant l'effet d'articulation décrit précé- demment. Le mouvement de balancement est effectué par un vérin 38, dont le corps est supporté par, et tourne avec, l'ergot 34 et dont le piston est accouplé à la pla- te-forme assemblée. Comme on l'a décrit précédemment, le disposi- tif de support de charge comporte un agencement de détec- tion de la stabilisation sous forme d'une plate-forme à inertie. Comme illustré, cet agencement est monté sur le support 37; il a pour référence 39. Le portique 21 est monté sur une table tour- nante 40 du pont du navire donneur de sorte qu'il peut être animé d'un mouvement de rotation de manière à faire oscil- ler la charge vers l'intérieur ou vers l'extérieur du na- vire, et de plus, le cas échéant, à contrecarrer tout mou- vement de lacet du navire donneur. Les montures des vérins 28 et 29 sont naturellement fixées à cette table tournante. Pendant ce mouvement de rotation, la plate-forme 22 passe d'un mouvement correspondant à celui du navire donneur (de sorte qu'elle peut être chargée ou déchargée) à une stabi- lisation dans l'espace. En marche, on peut utiliser l'agencement pour transférer des objets à un autre navire soit en mouvement soit immobilisé. Comme la plate-forme de support de char- ge est stabilisée dans l'espace, il est relativement faci- le d'effectuer l'acquisition de l'objet ainsi porté et de l'enlever de la plate-forme. On effectue de préférence ces opérations en utilisant le système décrit dans le brevet du Royaume-Uni 2 104 014. Dans ce cas, l'objet à transférer, qui est com- modément un conteneur 23 du type utilisé pour les trans- ports internationaux de fret, comporte une sonde dirigée vers le haut, représentée schématiquement en 41 en figure 4, conçue pour que l'appareil décrit dans ce brevet puisse venir en contact avec elle. En variante, l'objet à transférer peut être prélevé par un engin de levage standard porté par le na- vire récepteur ou par une plate-forme de forage de pétro- le ou de gaz, par exemple. On abaisse le câble de l'engin de levage de façon qu'il y ait un certain mou lorsqu'un crochet ou un grappin se trouve en contact avec l'objet à transférer. Lors d'un tel contact, on enroule alors le câble. Comme l'objet est stabilisé dans l'espace, tout mouvement violent du navire donneur est minimisé et le câble n'est soumis à aucun mouvement vif. On peut imagi- ner que si le câble est relié à l'objet sans stabilisa- tion dans l'espace et que le navire donneur s'enfonce de plusieurs dixaines de centimètres, le cable est soumis à des charges considérables, provoquant éventuellement sa rupture par "mouvement vif ". En liaison maintenant avec les figures 1 et 4, on a illustré un système selon le brevet du Royaume- Uni 2 104 014, porté par un navire récepteur 42. Les na- vires sont représentés dans une marche dans des positions parallèles. La plate-forme 22 du donneur et le moyen de réception suivent ainsi une course stabilisée dans l'espa- ce avec un mouvement relativement petit entre eux. Le navire 42 supporte un moyen de portique 43 monté à l'une de ses extrémités 43a sur le navire et l'ex- trémité libre 43b du portique comporte un moyen 44 de ve- nue en contact qui est dirigé vers le bas, présentant une partie mobile sous forme d'un plongeur d'acquisition 45 et une partie fixe sous forme de patins de positionnement 47. Le piston- plongeur 45 est mobile d'une manière sûre vers le haut et vers le bas par rapport au portique 43 et aux patins 47 et présente à son extrémité inférieure un récepteur 46 en forme d'entonnoir inversé. Un moyen de venue en contact, dirigé vers le haut, ayant la forme de la sonde 41 au profil approprié est en saillie vers le haut à partir d'un objet à transférer (par exemple le conteneur 23), sonde qui peut être reçue dans un agence- ment de blocage à pince. Le récepteur 46 renferme un moyen de verrouillage, non représenté, sous forme d'une baïonnette ou d'une pince amovible qui a pour effet de se bloquer sur la sonde 41 et de l'ancrer au récepteur 46. Le plongeur 45est monté en pivotement à l'ex- trémité du portique 43 autour de deux axes horizontaux orthogonaux X et Y et des vérins sont prévus pour effec- tuer des mouvements dans ces directions; ces degrés de liberté, ainsi que le mouvement ascendant et descendantes plongeur 45 définissent une fenêtre imaginaire à l'inté- rieur de laquelle la sonde 41 peut être acquise et ver- rouillée. Le mouvement descendant du plongeur d'acquisi - tion 45 permet au récepteur 46 de recevoir et bloquer la sonde 41 d'un conteneur ou objet se trouvant au-dessous; la force effectuant un tel mouvement est par conséquent positive, mais d'une intensité insuffisante pour entraî- ner l'endommagement ou un déplacement important du con- teneur. La force du mouvement ascendant doit permettre le support en masse du conteneur ou de l'objet pour l'éloi- gner de la plate-forme et le placer en contact de stabili- sation avec les patins de positionnement 47. Le portique du navire récepteur permet égale- ment de compenser les mouvements du navire en matière de roulis, de tangage, lacet, houle de sorte que le moyen de venue en contact est stabilisé dans l'espace quels que soientlesmouvements du navire. Le mouvement de stabilisa- tion dans l'espace du moyen de venue en contact est com- mandé par une plate-forme à inertie, soit semblable à cel- le ayant pour référence 39 soit associée au système de na- vigation du navire récepteur. Le portique 43 peut être entraîné vers l'inté- rieur à partir de la position illustrée en figure 1 de sorte qu'un objet ou conteneur transféré peut être placé sur le pont du navire récepteur. Pendant cette opération on commande progressivement le portique 43 de manière qu'il soit stabilisé sur le navire, au lieu de l'être dans l'espace. En fonctionnement, si l'on suppose que les por- tiques 21 et 43 doivent être positionnés comme illustré en figure 1, l'objet ou le conteneur à transférer est maintenu légèrement au-dessous du moyen 44 de venue en contact. Etant donné que la sonde 41, comme illustré, est en saillie vers le haut à partir du conteneur ou de l'objet, au moment o ce conteneur ou cet objet se trou- ve dans la fenêtre d'acquisition, le plongeur d'acquisition reçoit pour instruction de s'abaisser; il y a récep- tion de la sonde 41 et verrouillage de celle-ci dans le récepteur 46 pour provoquer l'engagement permettant le support du conteneur ou de l'objet. L'augmentation de la charge à laquelle le plongeur 45 est soumis fait l'objet d'une détection par un système de commande, lequel provo- que l'élévation du plongeurd'acquisition 45 et il y a venue en contact des patins de positionnement 47 avec le conte- neur ou l'objet à élever de manière à rendre celui-ci ri- gide sur le moyen de venue en contact. Le portique 43 est maintenant amené progres- sivement à être stabilisé sur le navire au lieu de l'être dans l'espace et le conteneur est entraîné vers l'inté- rieur pour reposer sur le pont. Bien que décrit en liaison avec un navire équipé du système du brevet du Royaume-Uni 2 104 014, on peut naturellement utiliser l'agencement associé au navi- re donneur 20 d'une manière indépendante, par exemple com- me on l'a décrit précédemment. En liaison maintenant avec la figure 5, il est possible de prévoir un agencement dans lequel la pla- te-forme 22 est inutile. Dans ce cas, on utilise un con- teneur 23A de conception spéciale. Celui-ci comporte des canaux 48 sur sa base et des pattes 49 sur son côté. Il est muni d'une sonde 41, comme décrit précédemment. A la place de la plate-forme 42, le portique 21 comporte un agencement à crochets articulés 50, comprenant des cro- chets 51 s'étendant vers le haut qui viennent en contact avec les pattes 49 et des fourches 52 s'étendant longitu- dinalement qui viennent en contact avec les canaux 48. Les crochets et fourches pivotent ensemble. A titre d'ex- plication, la figure 5a représente le conteneur avant sa préhension par l'agencement 50, la figure 5b le conteneur après sa préhension alors qu'il est prêt pour être entraîné vers l'extérieur du navire donneur pour- procéder au trans- fert, et la figure 5c le conteneur acquis par le moyen 44 de venue en contact. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits; elle est au contraire susceptible de variantes et de modifica- tions qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Agencement permettant d'effectuer le trans- fert en pleine mer d'objets vers un navire ou à partir d'un navire soumis à des mouvements dus au tangage, au rou- lis, au lacet, à la houle, comprenant un portique dont une extrémité est supportée par le navire, et une extrémité li- bre présente un moyen de support destiné à supporter un objet, le portique étant articulé de façon que le moyen de support puisse être sensiblement stabilisé dans l'espace, d'o il résulte qu'il conserve une position ou course géné- ralement constante dans l'espace quel que soit le mouvement du navire. 2. Agencement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le portique est articulé autour d'au moins un premier axe de sorte qu'il peut pivoter dans le sens de l'élévation, et le moyen de support est porté par l'extré- mité libre du portique au moyen d'un joint articulé permet- tant à la fois un mouvement de rotation autour d'un second axe dans un plan perpendiculaire à celui du premier axe et un mouvement de pivotement autour d'un troisième axe dans plan perpendiculaire au plan du second axe. 3. Agencement selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le portique, en dehors de son articulation autour du premier axe, est également articulé autour d'un quatrième axe parallèle au premier axe, le portique étant constitué de deux parties, une première partie pivotant autour du premier axe et une seconde partie pivotant sur la première partie autour du quatrième axe. 4. Agencement selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de sup- port porte lui-même un moyen de plate-forme à inertie. 5. Agencement selon une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de support a la forme d'une plate-forme de charge. 6. Agencement selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de support a la forme d'un agencement à crochets. 7. Agencement pour le transfert d'objets en pleine mer entre un navire et un autre navire, les deux navires étant soumis à des mouvements dus au tangage, au roulis, au lacet et à la houle, caractérisé en ce qu'il comprend un premier portique ayant une extrémité suppor- tée par un premier navire et une extrémité libre présen- tant un moyen de support destiné à supporter un objet avec un moyen de venue en contact dirigé dans le sens général du haut, le premier portique étant articulé de façon que le moyen de support puisse être stabilisé dans l'espace, ce qui lui permet de conserver une position ou course gé- néralement constante dans l'espace quels que soient les mou- vements du premier navire; un second portique ayant une extrémité supportée par un second navire et une extrémité libre présentant un moyen de venue en contact dirigé dans le sens général du bas, comportant une partie fixe et une partie mobile pour venue en contact avec le moyen de venue en contact dirigé vers le haut, le second portique étant articulé de façon que le moyen de venue en contact dirigé vers le bas puisse être sensiblement stabilisé dans l'es- pace, ce qui lui permet de conserver une position ou une course généralement constante dans l'espace quel que soit le mouvement du second navire, le premier portique étant articulé de façon que le moyen de venue en contact dirigé vers le haut puisse être positionné généralement audessous du moyen de venue en contact dirigé vers le bas lorsqu'un objet doit être transféré, la partie mobile du moyen de venue en contact dirigé vers le bas comportant un moyen pour effectuer un mouvement descendant afin de réaliser un contact d'accouplement avec le moyen de venue en contact dirigé vers le haut. 8. Agencement selon la revendication 7, carac- térisé en ce que la partie fixe du moyen de venue encontact dirigé vers le bas comporte des moyens de patin contre lesquels l'objet devant être transféré peut être amené parun mouvement ascendant de la partie mobile du moyen de venue en contact dirigé vers le bas à la suite du contact d'accou- plement avec le moyen de venue en contact dirigé vers le haut. 9. Agencement selon l'une quelconque des re- vendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le premier por- tique est articulé autour d'au moins un premier axe de sortequ'il peut pivoter dans le sens de l'élévation, et le moyen de support est porté par l'extrémité libre du portique au moyen d'une articulation permettant à la fois un mouvement de rotation autour d'un second axe dans un plan perpendiculaire au plan du premier axe et un mouve- ment de pivotement autour d'un troisième axe dans un plan perpendiculaire au plan du second axe. 10. Agencement selon la revendication 9, ca- ractérisé en ce que le premier portique, en dehors de son articulation autour du premier axe, est également articu- lé autour d'un quatrième axe parallèle au premier axe, le portique étant constitué de deux parties, une premiè- re partie pivotant autour du premier axe et une seconde partie pivotant sur la première partie autour du quatriè- me axe. 11. Agencement selon l'une quelconque des re- vendications 7 à 10, caractérisé en ce que le moyen de support porte lui-même un moyen de plate-forme à inertie. 12. Agencement selon l'une quelconque des re- vendications 7 à 11, caractérisé en ce que le moyen de support a la forme d'une plate-forme de charge. 13. Agencement selon l'une quelconque des re- vendications 7 à 12,-caractérisé en ce que le moyen de support a la forme d'un agencement à crochets.