Brevet FR2573787A1 — publié le 19860530

L'invention concerne un dispositif de protection contre les chocs pour le freinage des bateaux dans Les écluses, avec un câble d'arrêt qui est disposé transversalement par rapport au sens de marche du bateau entrant et qui est monté réglable en hauteur des deux côtés d'une chambre d'écluse dans des puits de guidage verticaux, ce câble d'arrêt étant relié à ses extrémités à un élément de freinage constitué par un vérin hydraulique. Pour arrêter des bateaux qui, par suite d'une vitesse trop élevée, risquent de provoquer des dégâts sérieux aux installations d'écluse, il est connu de tendre en travers du sens de marche des bateaux, à une distance suffisante de la porte d'écluse, un câble d'arrêt qui est relié à un dispositif de freinage, par exemple à un vérin hydraulique, de chaque côté d'une chambre d'écluse. Le vérin hydraulique est constitué en général par un cylindre dans lequel est guidé un piston ayant une tige de piston, les chambres de cylindre étant réunies par un dispositif d'étranglement réglable. Le câble d'arrêt est relié à la tige de piston. Grâce au dispositif d'étranglement, l'énergie de la coque du bateau à freiner transmise par le câble d'arrêt au piston est convertie en chaleur et rendue ainsi sans danger.Si les hauteurs d'eau dans la chambre d'écluse sont soumises à des variations constantes, il est nécessaire de prévoir une possibilité de réglage en hauteur du câble d'arrêt. Pour ce faire, l'ensemble du vérin hydraulique est prévu déplaçable sur des rails dans un puits vertical voisin de la chambre d'écluse de sorte que le vérin peut s'adapter à chaque hauteur de câble souhaitée. Pour pouvoir suivre le déplacement du câble en cas de collision avec un bateau, le vérin hydraulique est suspendu à la Cardan dans un chariot (DE-PS 12 03 690). Un inconvénient de ce dispositif est qu'il est difficile d'accéder aux pièces de vérin soumises à usure et nécessitant par conséquent un entretien. De plus, le vérin hydraulique connu est exposé au risque d'être endommagé par un chaland poussé abordant la paroi de l'écluse. Une autre difficulté se présente en ce qui concerne l'entretien et la maintenance lorsqu'il s'agit d'écluses dans lesquelles on est obligé d'abaisser jusqu'au radier de l'écluse le câble d'arrêt et par conséquent aussi le vérin hydraulique. De plus, l'arrivée du liquide hydraulique dans le vérin est rendue difficile quand un bateau est venu buter sur le câble d'arrêt. L'invention a donc pour but principal d'apporter un dispositif de protection contre les chocs avec lequel le vérin hydraulique reste en permanence bien accessible pour les travaux d'entretien et, de plus, est à l'abri d'un endommagement par les bateaux qui arrivent. Ce résuLtat est obtenu par l'invention grâce au fait que le câble d'arrêt est relié à un câble de traction qui, passant pour commencer sur unepremiere poulie montée sur un chariot élévateur, est dévié de 90O et renvoyé verticalement vers le bas, ce chariot élévateur ayant des galets qui roulent sur des rails de guidage disposés dans un puits vertical de la chambre d'écluse; ensuite le câble de traction est renvoyé par plusieurs poulies de renvoi et une poulie folle de façon à être reconduit au chariot élévateur et fixé à celui-ci, tandis que la poulie folle est reliée à un vérin hydraulique placé horizontalement et situé à un emplacement facilement accessible au-dessus du niveau de l'eau. Du fait que le vérin hydraulique est disposé audessus du niveau de l'eau, il est accessible en permanence et son entretien peut s'effectuer facilement. Selon un perfectionnement avantageux de l'invention, les poulies de renvoi comprennent une deuxième poulie, une troisième poulie et une quatrième poulie; la deuxième poulie est placée au fond du puits et dévie de 1800 le câble de traction, la troisième poulie est disposée à l'ouverture du puits et renvoie de ce fait- le câble de traction en sens horizontal avec un angle de 90" et il existe une quatrième poulie au moyen de laquelle le câble de traction est dévié de 90" en sens vertical, le câble de traction étant ensuite fixé au chariot élévateur qui est porté par un câble de levage s'enroulant dans un treuil de levage disposé au-dessus du niveau de l'eau. Grâce au fait que le câble de traction est renvoyé par la première poulie qui est montée sur le chariot éleva- teur et qu'il est ramené judicieusement par des poulies de renvoi à ce chariot élévateur, il n'y a pas de danger de surcharge du câble de levage portant le chariot élévateur quand un bateau à étrave normale vient heurter le câble d'arrêt. Quand le bateau arrivant sur le câble d'arrêt est un chaland poussé à étrave inclinée, le câble d'arrêt est poussé vers le bas par l'étrave qui vient le heurter. La composante du câble d'arrêt agissant verticalement vers le bas est supportée par le câble de levage et par le cliquet d'arrêt monte sur le treuil de levage. Etant donné que Le palier de la première poulie est monté sur le chariot élévateur, le câble d'arrêt peut être ajusté d'en haut par réglage continu au moyen d'un treuil de levage puis être bloqué à la hauteur voulue. De plus, les renvois multiples subis par le câble de traction permettent de tendre et de détendre le câble d'arrêt grâce à des courses relativement faibles des pistons de vérin. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de La description qui suit, donnée sans intention limitative, d'un exemple de réalisation de l'invention; on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une moitié d'une chambre d'écluse montrant un câble d'arrêt et un moyen de guidage diun câble de traction, ainsi -qu'un vérin hydraulique la figure 2 est une vue partielle de dessus montrant le détail du passage du câble de traction dans un puits vertical de la chambre d'écLuse ; - la figure 3 est une vue de côté à plus grande échelle du chariot éLévateur. Pour arrêter des bateaux qui pénètrent à une vitesse trop élevée dans une chambre d'écluse, il est courant, pour protéger la porte d'écluse, de tendre à une distance appropriée de cette porte un câble d'arrêt qui freine le bateau avant qu'il ne vienne La heurter. Comme le montre la figure 1, il est prévu au-dessus d'un niveau î de l'eau un câble d'arrêt 2 réglable en hauteur qui est relié à un câble de traction 4 afin de transmettre la force d'entraîne- ment à un vérin hydraulique 3. Après avoir été guidé horizontalement par une fente 6 revêtue de tôle ménagée dans la paroi d'une chambre d'écluse, ce câble de traction 4 passe sur une première poulie 5 qui le dévie de 90" et le renvoie verticaLement vers le bas. La première poulie 5 est montée tournante dans un chariot élévateur 7 qui, au moyen d'un câble de levage 8a, peut être déplacé dans le sens vertical par un treuil de levage 9. Ce treuil de levage peut âtre entraîné, de façon non représentée, par un moteur électrique ou hydraulique, la synchronisation du treuil de Levage gauche et du treuil de levage droit étant avantageusement réalisée électriquement. Après arrêt du moteur d'entraînement du treuil, un cliquet d'arrêt 10 actionné de préférence électriquement tombe et bloque le treuil de levage. Le chariot élévateur 3 est ainsi immobilité positivement contre tout mouvement de descente vertical. Après renvoi autour de la première poulie 5, le câble de traction 4 se dirige verticalement vers le bas, et, au fond d'un puits vertical 8 creusé dans La fondation de l'écluse, il est prévu une deuxième poulie 11 autour de laquelle le câble de traction effectue un changement de direction de 1800 et il est dirigé vers le haut où une troisième poulie 12 le renvoie en sens horizontal après un angle de 90". Ensuite, le câble de traction 4 passe autour d'une poulie folle 13 qui est portée par la tige de piston 14 du vérin 3.Après être passé autour de la poulie foLle 13 en faisant un angLe de 1800, le câble de traction est une fois encore dévié de 90" autour d'une quatrième poulie 15, de sorte qu'il atteint de nouveau Le chariot élévateur 7 et i est attaché à ce dernier. Grâce aux renvois multiples subis par le câble de traction 4, lorsque le câble d'arrêt 2 est chargé par des forces horizontales, le chariot élévateur 7 est déchargé de ces forces parce que La composante verticale de la charge transmise par le câble d'arrêt au câble de traction et au chariot élévateur est annulée puisque Le câble de traction 4 passant sur La quatrième poulie 15 tire le chariot élévateur 7 vers le haut, si bien qu'un équilibre des forces s'établit. Quand le câble d'arrêt 2 n'est pas tendu suffisamment haut au-dessus du niveau de l'eau 1 et qu'un chaland poussé vient heurter Le câble d'arrêt 2 par son étrave en pente ascendante vers l'avant, le chariot élévateur 7 est soumis à une force verticale dirigée vers le bas en correspondance avec l'amplitude de la déviation du câble d'arrêt. Cette force est absorbée par le câble de levage et par le treuil de levage 9 et son cliquet d'arrêt 10. Pour guider le chariot élévateur 7, il est prévu dans le puits 8 des rails de guidage 16 sur lesquels le chariot élévateur se déplace au moyen de galets 17 montés à l'aide de ressorts. Le chariot élévateur 7 dispose de sabots de serrage 18 s'étendant parallèlement aux rails de guidage 16 qui, lorsqu'un bateau heurte Le câble d'arrêt 2, transmettent la composante horizontale de La force du câble exercée sur le chariot de levage, immédiatement de ce chariot de levage 7 aux rails de guidage 16 par l'intermédiaire desdits sabots de serrage 18, de sorte que les galets 17 n'ont plus à supporter que les forces de guidage. L'énergie cinétique d'un bateau heurtant le câble d'arrêt 7 est absorbée par le vérin hydraulique 3; ce résultat est obtenu grâce au fait que, sous l'effet du déplacement du câble de traction 4, la poulie folle 13 quitte sa position visible sur La figure 1 et se déplace vers la gauche en entrainant, par l'intermédiaire de la tige de piston 14, un piston non représenté qui refoule le liquide hydraulique par l'intermédiaire d'-une soupape dans un réservoir d'huile de l'unité hydraulique de sorte que, finalement, l'énergie cine- tique du bateau est convertie en chaleur en passant par la soupape. Par suite de la disposition du câble de traction 4 passant sur différentes poulies de renvoi, le vérin hydrau lique 3 est accessible en tout temps et il est disposé audessus du niveau de l'eau 1 de sorte que les réparations et autres manipulations diverses comme par exemple le réglage de l'effet de freinage par modification de L'étranglement etc.. peuvent être effectuées à tout moment et sans peine. Pour tendre le câble d'arrêt 2 après qu'il a été heurté par un bateau ou bien après que ce câble d'arrêt a été mis à sa position d'attente, ou encore pour détendre le câble d'arrêt 2 avant de régler sa position en hauteur, le vérin hydraulique 3 est relié à une unité hydraulique, non représentée, à commande électrique qui, lorsque la pression hydraulique augmente ou diminue dans le vérin hydraulique 3, agit par l'intermédiaire -de la poulie folle 13 sur Le câble d'arrêt 2. Etant donné que le niveau de l'eau dans la chambre d'écluse est soumis à des variations continues qui sont la conséquence des variations du niveau de l'eau en amont, il est possible selon L'intention de régler de façon simple la position en hauteur du câble d'arrêt 2 du fait que, lorsque le câble de traction et le câble d'arrêt sont détendus, on peut déplacer verticalement le long des rails de guidage 16 le chariot élévateur 7 par L'intermédiaire du treuil de Levage 9 et du câble de levage 8a jusqu'à ce que soit atteintc la position souhaitée. On peut ensuite le bloquer à cette position en laissant retomber le cliquet d'arrêt 10. A la position d'attente s'effectue d'abord la tension du câble de traction et du câble d'arrêt.Pour l'entrée et la sortie du bateau,le câble d'arrêt détendu est en général abaissé jus qu'au radier de l'écluse. La figure 2 est une vue de dessus d'une partie de la chambre d'écluse. En position de départ, le câble d'arret 2 est disposé à l'état détendu devant une porte d'écluse 19. A l'aide de moyens d'assemblage courants 20, le câble d'arrêt 2 est relié au câble de traction 4. Ce dernier traverse la fondation par une fente 6 garnie d'un revêtement en tôle 21 et il est renvoyé par la première poulie 5 d'un chariot élé- vateur 7 (figure 1) pour être guidé dans le puits 8. La première poulie 5 est montée sur un chariot élévateur 7 (voir la figure 1) qui roule à l'aide de galets 17 sur des rails de guidage 16. Les galets 17 sont montés à l'aide de ressorts sur Le chariot élévateur 8 de sorte qu'ils n'ont pas à supporter Les charges très élevées du câble de traction 4 mais se bornent à assurer une fonction de guidage.Comme on peut le voir sur la figure 1, la transmission des charges des câbles aux rails de guidage s'effectue au moyen de sabots de serrage 18 qui sont réunis au chariot élévateur et qui prennent appui directement sur les rails de guidage 16. On a indiqué en 2a la position prise par le câble d'arrêt 2 lorsqu'il est heurté par un bateau. Le mouvement du câble d'arrêt est transmis par l'élément de liaison 20 au câble de traction 4 et,-de Là, comme il a été dit dans la description se reportant à la figure 1, il est transmis au vérin hydraulique 3 qui joue un rôle d'élément d freinage. La position du câble d'arrêt 2 lors de l'entrée et de la sortie de bateaux est représentée en 2b sur la figure 1. La figure 3 est une vue de côte à plus grande échelle du chariot élévateur 7 qui est déplaçable verticalement le long de rails de guidage 16 à l'aide de galets 17. Ce chariot élévateur 7 est porté par le câble de levage 8a et il peut se déplacer verticalement par l'intermédiaire de ce câble. Parallèlement aux rails de guidage 76 et à une distance "a" de ceux-ci, il est prévu des sabots de serrage 18 fixés rigidement au chariot élévateur 7, qui arrivent au contact des rails avant que, sous l'effet de forces horizon tales, les galets 17 montés par l'intermédiaire des ressorts 22sur Le chariot élévateur 7 aient totalement épuisé leur course élastique Par ce chariot élévateur 7 est supportée la première poulie 5 destinée au renvoi du câble de traction 4. R EV E N DI C AT IONS 1. Dispositif de protection contre les chocs pour te freinage de bateaux dans les écluses, avec un câble d'arrêt (2) qui est disposé transversalement au sens de marche du bateau entrant et qui est monté réglable en hauteur des deux côtés d'une chambre d'écluse dans des puits de guidage verticaux, ce câble d'arrêt étant relié à ses extrémités à un élément de freinage constitué par un vérin hydraulique, caractérisé en ce que le câble d'arrêt (2) est relié à un câble de traction (4) qui, passant d'abord sur une première poulie (5) montée sur un chariot élévateur (7), est dévié de 90" et renvoyé verticalement vers le bas, ce chariot élévateur (7) ayant des galets (17) qui roulent sur des rails de guidage (16) disposés dans un puits (8) vertical de la chambre d'écluse, puis le câble de traction (4) est renvoyé par plusieurs poulies de renvoi (11,12,15) et par une poulie folle (13) de façon à être ramené au chariot élévateur (7) et fixé à celui-ci, la poulie folle (13) étant supportée par un vérin hydraulique (3) place horizontalement et disposé à un emplacement facilement accessible au-dessus du niveau de l'eau (1). 2. Dispositif de protecti-on contre les chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poulies de renvoi (11,12,13) comprennent par une deuxième poulie (11), une troisième poulie (12) et une quatrième poulie (15) et en ce que la deuxième poulie (11) est montée au fond du puits (8) et fait dévier le câble de traction de 18û , la troisième poulie (12) est disposée à l'ouverture du puits (8) et renvoie le câble de traction dans le sens horizontal en le faisant dévier de 90 , la quatrième poulie (15) faisant dévier le câble de traction (4) de 90" dans le sens vertical et ensuite ce câble de traction (4) étant fixé au chariot élévateur (7) qui est porté par un câble élévateur (8a) faisant partie d'un treuil de levage (9) disposé au-dessus du niveau de l'eau (1). 3. Dispositif de protection contre les chocs selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le chariot élévateur (7) comprend des galets (17) montés sur ressort pour rouler sur des rails de guidage (16) s'étendant verticalement dans le puits (8), cependant qu'il est prévu sur le chariot élévateur (7) des sabots de serrage (18) s'étendant parallèlement aux rails de guidage (16) et éloignés de ces derniers d'une distance qui est plus petite que la course élastique des ressorts des galets (17). 4. Dispositif de protection contre les chocs, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le treuil de levage (9) est entraîné par un moteur électrique ou hydraulique, la synchronisation des treuils de levage des deux côtés de l'écluse étant réalisée par un dispositif de surveillance électrique et le treuil de levage (9) étant associé à un cliquet d'arrêt (10) à commande électrique. 5. Dispositif de protection contre les chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin hydraulique (3) est alimenté en fluide hydraulique par une unité hydraulique de façon à pouvoir tendre et détendre le câble d'arrêt (2).