Brevet FR2579168A1 — publié le 19860926

ENROULEUR-REDUCTEUR DE VOILURE PERFECTIONNE, POUR BATEAU A VOILES. La présente invention concerne un enrouleur-réducteur de voilure du type comprenant un élément tubulaire monté rotatif autour d'un câble du gréement d'un bateau, par exemple autour d'un étai de foc, et sur lequel peut venir s'enrouler une voile. Selon la longueur de l'étai, cet élément tubulaire peut être réalisé d'une pièce ou être formé de tronçons tubulaires coaxiaux disposés bout à bout. I1 comprend au moins une gorge longitudinale dans laquelle vient s'engager et coulisser la ralingue de la voile. Celle-ci peut être envoyée et étarquée au moyen d'un émerillon monté coulissant sur l'élément tubulaire au moyen d'une drisse passant par une poulie (réa) montée en tête de mât. Par ailleurs, l'élément tubulaire peut être entraîné en rotation grâce à des moyens d'entrainement tels que, par exemple, un tambour ou un motoréducteur, monté dans sa partie inférieure. Sur un tel enrouleur-réducteur, une fois envoyée, la voile dont la ralingue est radialement retenue dans la gorge et peut axialement y coulisser, est étarquée entre son point d'amure habituellement fixé à une pièce solidaire de la partie inférieure du tube, et sa têtière qui est attachée à l'émerillon, lui-même retenu sous tension par la drisse. Dans le cas où l'enrouleur-réducteur de voilure présente des dimensions importantes et où l'élément tubulaire est réalisé en tronçons, il s'avère que lorsque la voile est enroulée et que le vent forcit, l'étai s'allonge en se cintrant, tandis que la drisse, entrainée par le mât, tend la voile. Par contre, les tronçons de l'élément tubulaire, en raison de leur structure, ne peuvent pas s'allonger. En conséquence, les dispositifs utilisés pour assurer la jonction entre les tronçons sont soumis à des efforts intenses de traction qui finissent par provoquer le déboîtement et la séparation des tronçons. En vue de supprimer cet inconvénient, une solution pourrait consister à fixer la voile aux deux extrémités de l'élément tubulaire, de manière à ce que l'élément tubulaire soit soumis à un effort de compression dans le sens de l'emboîte- ment des tronçons tubulaires au lieu de l'effort de traction précédemment mentionné. Toutefois, dans ce cas, sous l'effet d'un vent intense, l'effort de compression exercé par la voile devient trop important et risque de provoquer un flambage de l'élément tubulaire et une détérioration de ses paliers qui sont alors soumis à des contraintes importantes. Par ailleurs, cette solution présente l'inconvénient de rendre plus difficile la mise en place de la voile. L'invention a donc tout d'abord pour but de supprimer cet inconvénient. Elle propose à cet effet un enrouleur-réducteur de voile du type susdit comprenant en plus de l'émerillon monté coulissant sur l'élément tubulaire, un deuxième émerillon fixé à la partie supérieure de cet élément. Dans ce cas, l'extrémité de la drisse est fixée à la partie extérieure de l'émerillon fixe (qui n'est pas solidaire en rotation par l'élément tubulaire) et passe par une poulie de renvoi équipant la partie extérieure de l'émerillon monté coulissant qui n'est pas solidaire en rotation de l'élément tubulaire. Ce système de poulies forme ainsi un palan qui permet de diviser par deux la force de compression exercée sur l'élément tubulaire par la voile. On évite ainsi toute possibilité de déboîtement des tronçons sans risquer une détérioration de l'élément tubulaire. Pour éviter que la drisse ne puisse s'enrouler autour de l'élément tubulaire, au cours de l'enroulement ou-de la réduction de la voilure, il convient de faire: en sorte que l'orientation des parties extérieures des émerillons qui ne sont paa solidaires en rotation de l'élément tubulaire soit maintenue constante. Or, la résolution de ce problème est rendue particulièrement délicate en raison des déplacements axiaux des deux émerillons par rapport à la tête de mât qui constitue le point fixe de référence. L'invention propose donc à cet effet de relier la partie extérieure de l'émerillon fixe à une pièce solidaire de la tête du mât au moyen d'une première liaison mécanique apte à bloquer en rotation, selon une orientation déterminée, ladite partie extérieure, tout en autorisant des déplacements axiaux de l'émerillon, et de solidariser en rotation les parties extérieures des deux émerillons au moyen d'une liaison mécanique autorisant un mouvement axial de l'un des émerillons par rapport à l'autre. Ces liaisons mécaniques peuvent par exemple consister en des tiges qui s'étendent axialement et qui coopèrent avec des butées radialement en saillie. Ainsi, dans le cas de la première liaison mécanique, les susdites tiges peuvent être fixées à la partie extérieure de l'émerillon fixe, tandis que les butées peuvent faire partie de la pièce solidaire du mât. D'une façon analogue, la liaison entre les deux émerillons pourrait faire intervenir au moins une tige solidaire de la partie extérieure de l'émerillon coulissant et coopérant avec des butées radialement en saillie prévues sur la partie extérieure de l'émerillon fixe. Toutefois, selon une caractéristique particulièrement avantageuse, cette liaison mécanique peut être assurée au moyen d'une chaîne plate du type "chaîne jointive à plaque évidée" montée à l'extrémité de la drisse et qui passe par la poulie de l'émerillon coulissant avant d'être fixée sur la partie extérieure de l'émerillon fixe. Ainsi, on utilise les propriétés de rigidité de la chaîne dans son plan pour assurer le blocage en rotation de la partie extérieure de l'émerillon coulissant par rapport à la partie extérieure de l'émerillon fixe dont la position angulaire est elle-même maintenue fixement par rapport au mât. On rappelle que sur un enrouleur-réducteur de voilure classique, l'élément tubulaire est monté rotatif autour de l'étai, au moyen de paliers disposés à chacune des extrémités dudit élément et éventuellement au niveau des jonctions entre les différents tronçons. L'inconvénient de cette solution est de présenter une charge importante au niveau des paliers7 notamment lorsqu'il s'agit d'enrouleurs pour gros bateaux, cette charge conduisant à un couple de friction importante et à une usure des paliers. Un autre moyen connu pour réaliser la rotation du tube est de le placer sur un étai qui comporte un émerillon à chaque extrémité, pour que la partie sur laquelle est fixé le tube puisse être entraînée en rotation. Ce principe présente l'inconvénient de conduire au détoronnage de l'étai lorsqu'un émerillon se bloque accidentellement. L'invention a également pour objet une solution permettant de résoudre ces problèmes. Elle propose un enrouleur-réducteur de voilure dont l'étai est monté rotatif, à ses extrémités, sur les pièces de liaison qui le relient respectivement à la coque du bateau et en tête du mât et dont le tube peut tourner sur l'étai au niveau des paliers comme dans les enrouleurs classiques, l'entraînement en rotation de l'étai étant réalisé par le frottement des paliers inférieurs ou par le frottement des émerillons situés aux extrémités de l'étai. Ainsi, lors d'un blocage en rotation accidentel de l'étai, l'élément tubulaire peut continuer à tourner autour de l'étai. Les avantages du dispositif étant d'assurer la permanence du fonctionnement de l'enrouleur et d'éliminer la possibilité de détoronnage de l'étai. En réalité, le frottement important de l'élément tubulaire sur l'étai survient le plus souvent au niveau du palier prévu à l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire qui, par l'intermédiaire de l'émerillon, est soumis à la composante transversale de la résultante des efforts exercés par la voile et par la réaction assurée par la drisse. I1 s'avère que dans les dispositions classiques où le réa est situé en tête du mât, cette composante est particulièrement importante en raison de la position de la partie de la drisse reliant le réa à l'émerillon. Dans le but de réduire au maximum les contraintes s'exerçant sur ce palier, l'invention propose de déporter l'extrémité de la drisse du côté de l'étai opposé à la voile au moyen d'une poulie de renvoi, de manière à ce qu'elle puisse exercer sur l'émerillon une force de réaction opposée à la force de traction exercée par la voile et, qu'en conséquence, la composante transversale de la résultante de ces efforts soit réduite au minimum. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ciaprès, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente schématiquement un enrouleur réducteur de voilure équipé, conformément à l'inven tion, de deux émerillons La figure la est une représentation schématique illus trant la structure de la chaîne qui prolonge la drisse dans le mode d'exécution de la figure 1 La figure 2 est une variante d'exécution des moyens utilisés pour le blocage en orientation des deux émerillons La figure 3 est une représentation schématique de l'enrouleur selon la figure 1, dans laquelle on a indiqué les efforts exercés sur l'élément tubulaire La figure 4 est une représentation partielle schémati que d'un enrouleur-réducteur de voile classique, dans lequel sont représentés les efforts exercés au sommet de l'élément tubulaire par l'émerillon, selon une disposition classique de la drisse autour du réa monté en tête de mât et selon la solution proposée par l'invention dans laquelle le point de suspension de la drisse est déporté ; La figure 5 est une coupe schématique d'un émerillon équipé d'un dispositif permettant de couper la voile dans le cas d'un blocage de l'enrouleur par mauvais temps, voile déployée. De la façon précédemment indiquée, l'enrouleur-réducteur de voilure représenté sur la figure 1, dont on n'a représenté que les extrémités supérieure 1 et inférieure 2, se compose d'un élément tubulaire 3 s'étendant autour d'un étai 4 du gréement du bateau. Cet élément tubulaire 3 peut être formé, de façon connue, de plusieurs tronçons tubulaires disposés bout à bout. I1 comprend au moins une gorge longitudinale 5 s'étendant sur toute sa longueur et s'ouvrant au niveau de sa surface extérieure. Cette gorge 5 est conçue de manière à recevoir par coulissement la ralingue de la voile 6. Dans cet exemple, l'élément tubulaire 3 porte, à son extrémité inférieure 2, un tambour 7 permettant son entraînement en rotation. Bien entendu, ce tambour 7 pourrait tout aussi bien être remplacé par un motoréducteur. Le montage rotatif de l'élément tubulaire 3 sur l'étai 4 est assuré au moyen de paliers 8 disposés de place en place le long de l'élément tubulaire 3, de préférence à ses deux extrémités 2, 3 et au niveau de la jonction des tronçons. L'étai 4 est lui-même monté rotatif à ses extrémités, d'une part, à son extrémité supérieure, sur une pièce de connexion 9 montée en tête du mât et, d'autre part, à son extrémité inférieure, à une pièce de connexion 10 solidarisée à la coque du bateau. A cet effet, les extrémités de l'étai sont fixées à des noix cylindriques 11, 12 montées rotatives, au moyen de roulements à bille dans fln alésage correspondant des pièces de connexion 9 et 10. Sur l'élément tubulaire 3 sont montés deux émerillons 13, 14, à savoir : un émerillon fixe 13 monté sur l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3, et un émerillon axialement coulissant 14. Ces deux émerillons comprennent, de façon classique, un manchon intérieur 15, 16 solidaire en rotation de l'élément tubulaire 3 et un manchon extérieur 17, 18 monté rotatif sur le manchon intérieur 15, 16, par exemple au moyen de roulements à bille. Le manchon intérieur 15 de l'émerillon 13 est bloqué axialement et en rotation sur l'élément tubulaire 3, tandis que le manchon intérieur 16 de l'émerillon 14 porte une protubérance interne 20 s'engageant dans la gorge 5 pour assurer son blocage en rotation tout en permettant son coulissement sur l'élément tubulaire 3. Le manchon extérieur 18 comprend, dans sa partie inférieure, des moyens permettant sa fixation à la tetière de la voile 6 et, dans sa partie supérieure, une chape 21 sur laquelle est monté rotatif un galet ou une poulie 22 autour de laquelle passe une chaîne plate 23 dont une extrémité est fixée à la drisse qui sert à envoyer et à étarquer la voile, et dont l'autre extrémité est fixée sur le manchon extérieur 17 de l'émerillon 13. Pour son maintien en orientation, le manchon extérieur 17 de l'émerillon 13 porte deux tiges 24, 25 diamétralement opposées -qui s'étendent axialement au-delà de l'extrémité de l'élément tubulaire 3 et coopèrent avec deux protubérances respectives 26, 27 en forme de fourche prévues sur la pièce de connexion 9. Dans cet exemple, le maintien de l'orientation du manchon extérieur 18 de l'émerillon 14 est assuré par la chaîne plate 23. A cet effet, celle-ci consiste en une chaîne à plaques évidées de type classique, c'est-à-dire une chaîne formée d'une pluralité de plaques parallèles 28 réparties en plusieurs groupes de plaques disposés côte à côte qui s'înterpénètrent à chacune de leurs extrémités et sont articulés dans les zones d'interpénétration au moyen d'axes transversaux 30 (figure la). Cette chaîne est donc déformable perpendiculairement à son plan mais est rigide dans son plan (figure la). La chaîne 23 pourra donc passer autour de la poulie 22 ou du galet, tout en retenant le manchon extérieur 17 de l'émerillon 13 dans une orientation constante. L'invention ne se limite pas à une telle disposition. En effet, au lieu d'utiliser le système formé par les tiges 24, 25 et par la chaîne 23, il serait par exemple possible d'utiliser, comme représenté sur la figure 2, un tube axial 31 fixé au tronçon extérieur 17 de l'émerillon 13 et passant au travers d'un évidement axial 32 prévu sur une protubérance 33 de la pièce de connexion 9 et dans lequel vient s'engager une tige axiale 34 solidaire du manchon extérieur 18 de l'émerillon 14. Dans ce cas, la chaîne 23 n'est plus nécessaire et c'est la drisse 35 qui passe autour de la poulie 22 et vient directement se fixer sur l'émerillon 13. Le montage, sur le bateau, de l'enrouleur-réducteur de voilure précédemment décrit, peut s'effectuer comme représenté sur la figure 3. Sur cette figure, l'étai 4 vient se fixer par ses deux extrémités, d'une part, sur une pièce fixe 36 solidaire de la coque du bateau et, d'autre part, sur une petite potence 37 prévue en tête du mât 38. La drisse 35 servant à envoyer et à étarquer la voile 6 passe le long du mât 38 puis sur le réa 39 prévu en tête de mât. Selon la disposition classique utilisée jusqu'ici, la drisse s'étend ensuite du réa 39 jusqu'à l'émerillon coulissant 14 sur lequel elle est fixée à son extrémité. Cette disposition classique, qui est indiquée en traits interrompus sur les figures 3 et 4, présente l'inconvénient d'engendrer sur l'émerillon 14 des efforts transversaux importants risquant de détériorer à la longue les paliers utilisés pour assurer le pivotement de l'élément tubulaire 3 sur l'étai 4. En effet, comme représenté sur la figure 4, l'émerillon 14 est soumis, d'une part, à la force F1 exercée par la voile 6 et à la réaction F2 de la drisse 35. La résultante R de ces deux efforts est dirigée transversalement à l'axe de l'émerillon 14 (presque perpendiculairement à celui-ci). Pour éviter cet inconvénient, l'invention propose de déporter le point de suspension de la drisse 35, de manière à ce qu'elle exerce sur l'émerillon 14 une force de réaction F axée dans la même direction que la force F1 exercée par la voile 6. A cet effet, elle propose de prolonger la potence 37 au-delà du point de fixation 40 de l'étai 4 et de monter une poulie 41 sensiblement dans l'axe de l'effort F1, autour de laquelle vient passer la drisse 35. Celle-ci exerce alors une force de réaction F qui permet d'obtenir une composante transversale sensiblement nulle. Le schéma représenté sur la figure 3 permet de montrer que, dans le cas d'un montage tel que celui représenté figure 1, si l'effort de traction exercée par la drisse 35 présente une valeur 2 F, cet effort sera décomposé en un premier effort F exercé vers le haut sur la poulie 22 de l'émerillon coulissant 14 et un deuxième effort F dirigé vers le bas, appliqué sur l'émerillon fixe 13. Ainsi, l'élément tubulaire 3 sera soumis à un effort de compression axial d'amplitude F, contenu par la pièce de connexion 10 qui exerce une force de réaction F en sens inverse. Cet effort de compression F permet ainsi d'éliminer le risque de déboîtement des tron çons, sans pour autant engendrer une détérioration (cintrage) de l'élément tubulaire 3. Ce résultat est contraire à celui obtenu par la disposition classique dans laquelle la drisse exerce un effort 2 F' vers le haut. Dans l'exemple représenté sur la figure 5, le manchon intérieur 16 de l'émerillon coulissant 13 est équipé d'un dispositif 43 servant à couper la voile lorsque, par mauvais temps, survient un blocage de l'enrouleur et, qu'en conséquence, il dev-ient impossible d'amener la voile tconditions dans lesquelles il est préférable de sacrifier la voile pour éviter que le bateau ne se trouve en difficultés). Ce dispositif se compose d'une pièce tubulaire 44 montée coulissante sur l'élément tubulaire 3 et dont la partie supérieure vient partiellement s'emboîter sur le manchon intérieur 16 de i'émerillon 13. La fixation de la pièce tubulaire sur le manchon est assurée par une goupille de cisaillement 45'. Cette pièce tubulaire comprend une protubérance interne 45 destinée à venir s'engager dans une gorge axiale 46 de l'élément tubulaire 3 située du côté opposé à celle 5 destinée à recevoir la ralingue de la voile 6. Elle comprend en outre une lame tranchante 47 dont le fil s'étend obliquement vers le bas en s'écartant de l'élément tubulaire 3, ainsi que des moyens de fixation d'un câble 461 passant dans la gorge 46. Ainsi, lors d'un blocage de l'enrouleur par mauvais temps et, qu'en conséquence, la voile ne peut pas être amenée, la pièce 45 peut être descendue après cisaillage de la goupille 45 en effectuant une traction sur le câble 46'. Au cours de cette descente, la voile est coupée sur toute sa longueur par la lame 47 et peut être détachée du mât. Revendications de brevet 1. Enrouleur-réducteur de voilure du type comprenant un élément tubulaire (3) monté rotatif autour d'un câble (4) du gréement d'un bateau, sur lequel peut venir s'enrouler une voile (6), cet élément tubulaire (3) comprenant au moins une gorge longitudinale (5) dans laquelle vient s'engager et peut coulisser la ralingue de la voile (6), ledit enrouleur comprenant un émerillon (14) monté coulissant sur l'élément tubulaire (3) et sur lequel vient se fixer la têtière de la voile (6), cet émerillon (14) comprenant une partie intérieure (16) solidaire en rotation de l'élément tubulaire t3) et une partie supérieure (18) libre en rotation par rapport à la partie intérieure (16), et pouvant être envoyé au moyen d'une drisse (35) passant par une poulie (réa) (39) montée en tête du mât (38), caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième émerillon (13) fixé à la partie supérieure de l'élément tubulaire (3), cet émerillon (13) comportant une partie intérieure (15) fixée sur l'élément tubulaire (3) et une partie extérieure (17) libre en rotation par rapport à la partie intérieure (15), et en ce que la partie extérieure (18) de l'émerillon coulissant (14) comprend uné poulie (22) autour de' laquelle passe la drisse (35) dont l'extrémité est fixée à la partie extérieure (17) du deuxième émerillon (13). 2. Enrouleur-réducteur de voilure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie extérieure (17) de l'émerillon fixe (13) est reliée à une pièce (9) solidaire de la tête du mât au moyen d'une première liaison mécanique (25, 26) apte à 'bloquer en rotation, selon une orientation déterminée, ladite partie extérieure (17), tout en autorisant des déplacements axiaux de l'émerillon (13), et en ce que les parties extérieures (17, 18) des deux émerillons (13, 14) sont solidarisées en rotation au moyen d'une deuxième liaison mécanique (23) autorisant un mouvement axial de l'un des émerillons par rapport à l'autre. 3. Enrouleur-réducteur selon la-revendication 2, caractérisé en ce que la première liaison mécanique comprend au moins une tige axiale (25) fixée à la partie extérieure (17) de l'émerillon fixe (13) et des butées (26) radialement en saillies prévues sur la pièce (9) solidaire du mât. 4. Enrouleur-réducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison mécanique entre les deux émerillons comprend au moins une tige (34) solidaire de la partie extérieure (18) de l'émerillon coulissant (13), qui coopère avec des butées radialement en saillie ou avec un passage tubulaire prévu sur la partie extérieure (17) de l'émerillon fixe (13). 5. Enrouleur-réducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison mécanique entre les deux émerillons (13, 14) est assurée par une chaîne plate (23) montée à l'extrémité de la drisse (35) qui passe par la poulie (22) de l'émerillon coulissant (14) avant d'être fixée sur la partie extérieure (17) de l'émerillon fixe (13), ladite chaîne (23) étant rigide dans son plan et déformable transversalement à ce plan. 6. Enrouleur-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (3) est monté rotatif sur l'étai (4), et en ce que l'étai (4) est lui-meme monté rotatif, à ses extrémités, sur les pièces de liaison (9, 10) qui le relient respectivement à la coque du bateau et en tête du mat. 7. Enrouleur-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le point de suspension de l'émerillon coulissant (14) par la drisse (35) est déporté du côté de l'étai (4) opposé à la voile (6) au moyen d'une poulie (41) montée sur une potence (37) équipant la tête du mât (38). 8. Enrouleur-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon intérieur (16) de l'émerillon coulissant (13) est équipé d'un dispositif servant à couper la voile en cas de nécessité, ce dispositif comprenant une pièce tubulaire (44) montée coulissante sur l'élément tubulaire (3) et bloquée en rotation sur celui-ci au moyen d'une protubérance interne (45) s'engageant dans une gorge axiale (46) prévue à cet effet dans l'élément tubulaire (3), cette pièce tubulaire (44) étant fixée au moyen d'une liaison déconnectable sur ledit manchon intérieur (16) et comportant une lame tranchante (47) radialement en saillie. 9. Enrouleur-réducteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la susdite pièce tubulaire (44) est reliée à un câble passant dans ladite gorge axiale (46).