Brevet FR2574043A1 — publié le 19860606

La présente invention concerne essentiellement un dispositif de connexion ou déconnexion facilitant l'amarrage ou le désamarrage d'un navire à une structure d'amarrage ainsi qu'un bras d'amarrage. On sait que jusqu'à présent, pour amarrer en permanence à une structure d'amarrage, tel qu'une colonne articulée ou une bouée, en mer, un navire, par exemple un navire citerne, destiné à servir de réservoir flottant fixe, on se servait d'un bras rigide articulé en permanence au navire et maintenu en position hors service ou de navigation soit par une structure de suspension (mât et élingue) rapportée sur le navire, soit par flottaison au moyen d'un flotteur solidaire.du bras. Cette structure de suspension connueprésente l'inconvénient de ne servir que pendant un temps très court en comparaison avec la période opérationnelle, c'est-à-dire juste pendant les voyages éventuels du naivre pour entretien (carénage) et pour venir s'amarrersur le site. Par ailleurs, le système de liaison du bras à la structure d'amarrage comprenait une articulation pouvant être triaxiale portéepar l'extrémité libre du bras et venant se fixer dans une partie fixe de la structure d'amarrage. Un inconvénient de cette manière de procéder résidait dans le fait que lorsque le navire citerne servant de réservoir fixe était envoyé au carénage, on ne pouvait pas se servir de la structure d'amarrage pour y amarrer, par simple aussière, des navires citernes pour les charger, parce que l'articulation est enlevée avec le bras. On a également proposé de réaliser le joint triaxial sur la structure d'amarrage et dans ce cas également on éprouve des difficultés importantes pour réaliser l'amarrage. L'invention a donc pour but de résoudre les inconvénients de la technique antérieure en fournissant un dispositif de connexion ou déconnexion facilitant l'amarrage, ou le désamarrage, d'un navire à une structure d'amarrage, d'une conception particulièrement simple, et permettant un amarrage particulièrement aisé,glelles que soient les circonstances. Cette solution consiste selon la présente invention en un dispositif de connexion ou déconnexion facilitant l'amarrage, ou désamarrage, diun navire à une structure d'amarrage habituellement situéeen mer, comprenant un joint triaxial permettant une rotation autour respectivement de l'axe vertical et de deux axes horizontaux orthogonaux, comprenant des premier moyens de connexion ou déconnexion situés sur le joint triaxial, coopérant avec des second moyens de connexion ou déconnexion liés au navire, par exemple en étant montés à l'extrémité d'un bras d'amarrage articulé au navire, lesdits premier moyens comprenant au moins un palier d'accouplement à téton de centrage monté à rotation autour d'un axe horizontal sensiblement perpendiculaire à la direction d'amarrage ou de désamarrage, lesdits second moyens comprenant un contre palier conformé pour recevoir le téton de centrage ou inversement et pouvant être fixés amoviblement audit palier associé par des moyens d'accouplement par exemple actionnés par des vérins télécommandés, caractérisé en ce que chaque palier comporte à sa partie inférieure un élément flexible, tel qu'une chaine, pouvant être fixé à l'autre extrémité à un point d'amarrage prédéterminé dudit bras d'amarrage de sorte que lors de la connexion, après avoir fixé l'élément flexible audit point d'amarrage,l'abeis- sement du bras tende l'élément flexible et provoque une rotation du palier en l'amenant en alignement d'accouplement correct avec le contre-palier. Selon une caractéristique préférée du dispositif selon l'invention, celui-ci comprend une structure auxiliaire fixée à l'extrémité du bras, comprenant un supportdelongueur prédéterminée, disposé au moins temporairement dans un plan perpendiculaire à l"extrémité du bras portant le contre-palier, l'extrémité libre étant prévue pour constituer le point d'amarrage de l'élément flexible. Selon une caractéristique préférée, cette structure auxiliaire est escamotable. Selon encore une autre caractéristique préférée du dispositif selon l'invention, la longueur de la chaîne est sensiblement égale à La différence de la distance séparant le contre-palier du point d'amarrage de l'élément flexible,à ladistance séparant le point de solidarisation de l'élément flexible sur le palier de l'axe de rotation du palier. Selon encore une autre caractéristique préférée, le bras d'amarrage est constitué par une poutre en treillis ayant la forme d'une pyramide,de prKférence à quatre faces et à base trapézoldale, dont le sommet sert de point d'attache d'undispositif de levage,relié par exemple à un vérin de relevage sur le navire. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'invention concerne d'autre part le Eotduit nouveau constitué par le bras d'amarrage réalisé sous forme d'une poutre en treillis ayant la forte d'ur pyramide, de préférence à quatre faces, et à base trapézoldale, dont le sommet sert de point d'attache d'un dispositif de levage, relié par exemple à un vérin de relevage sur le navire. On comprendra ainsi que pourréaliser l'amarrage du navire à la structure d'amarrage, il suffit dans un nremier temps d'amarrer l'extrémité libre de l'élément flexible, (par exemple formé par une chaîne, comportant qui est habituellemnet reliée à un élément de flottaison des flotteurs) 7 l'extrémité du bras d'amarrage, de préférence au point d'amarrage situé à l'extrémité inférieure de la structure auxiliaire. Dans une deuxième étape, il suffit d'abaisser partiellement le bras d'amarrage en provoquant ainsi une tension de l'élément flexible réalisant une première rotation du palier comportant le téton de centrage. La poursuite du mouvement d'abaissement du bras permet d'agir en traction sur l'élément flexible et de provoquer une nouvelle rotation du palier de manière à l'amener en alignement d'accouplement correct avec le contre-palier. Il suffit alors de verrouiller le contre-palier avec le palier par des moyens habituels, par exemple à l'aide de vérins télécommandés. On comprend ainsi que l'invention permet un amarrage d'une grande simplicité, de manière quasi automatique, et etmeee avec des conditions météorologiques sévères. D'autre part, par la structure particulière du bras, réalisée sous forme d'une poutre en treillis ayant la forme d'une pyramide, par exemple à quatre faces, et à base trapézoldale, ce bras est d'une grande résistance mécanique. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lumière de la description explicative quiva suivre faite en référence aux dessins annexés présentant un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, donnés simplement à titre d'illustration et qui ne sauraient donc en aucune façon limiter la portée de l'invention. Dans les-dessins : - la figure 1 représente une vue latérale schématique d'une structure d'amarrage classique qui a été modifiée pour recevoir un élément flexible selon l'invention, et un navire comportant un bras d'amarrage modifié conformément à un premier mode de réalisation de l'invention actuellement préféré, le navire étant disposé à proximité de la structure d'amarrage avec le bras d'amarrage relevé; - la figure 2 représente une deuxième étape de la procédure d'amarrage selon laquelle l1extrémité libre de l'élément flexible a été maintenant reliée au point d'amarrage du bras d'amarrage, comportant ici une structure auxiliaire, le bras d'amarrage étant partiellement abaissé;; - la figure 3 représente une étape ultérieure de la procédure d'amarrage selon laquelle le bras d'amarrage a été encore abaissé, représentant la position de tension de l'élément flexible; - la figure 4 représente la fin de laprocédure d'amarrage selon laquelle le bras d'amarrage a été oemplètertent abaissé, ce qui a provoqué une traction sur l'élément flexible et une rotation du palier de manière à l'amener en position correcte d'accouplement et à réaliser cet accouplement; - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4 représentant de manière plus détaillée la structure ainsi formée après amarrage; et - la figure 6 représente une vue de dessus selon la flèche VI de la figure 4 permettant de voir la structure du bras d'amarrage. En référence aux figures 1 à 6, un dispositif de connexion ou déconnexion d'un navire 1 à une structure d'amarrage 2 habituellement située en mer, par exemple une colonne articulée ou une bouée, comprend de manière connue en soi un joint triaxial 4 permettant une rotation antourrespectivement de l'axe vertical Z-Z et de deux axes horizontaux orthogonaux X-X et Y-Y. Le dispositif de connexion comprend des premier moyens de connexion 6 situés sur le joint triaxial 4. Selon l'exemple représenté, ces premier moyens de connexion 6 sont au moins au nombre de deux et situés de part et d'autre du joint triaxial comme clairement visible de la figure 6. Ces premiers moyens de connexion 6 coopèrent avec des second moyens de connexion (ou déconnexion) 8 liés au navire 1, par exemple en étant montés à l'extrémité d'un bras d'amarrage 10 articulé (articulation 12) au navire 1. De préférence, comme représenté, les premier moyens comprennent au moins un palier d'accouplement 14 à téton de centrage 16,montés à rotation autour d'un axe horizontal 18 perpendiculaire à la direction d'amarrage ou désamarrage. De manière analogue, les second moyens 8 comprennent un contre-palier 20 conformé pour recevoir le téton de centrage 16 et pouvant être fixé amoviblement audit palier associé 14 par des moyens d'accouplement habituels, par exemple actionnés par des vérins télécommandés (non représentés). Sur cette structure connue en soi, selon la présente invention, le dispositif de connexion (ou déconnexion) est caractérisé en ce que chaque palier 14 comporte à sa partie inférieure un élément flexible 24, tel qu'une chaîne, pouvant être amarré à l'autre extrémité à un point d'amarrage 26 dudit bras 10 d'amarrage de sorte que lors de la connexion, après avoir fixé l'élément flexible audit point d'amarrage 26, comme cela est réalisé à la figure 2, l'abaissement du bras tende l'élément flexible (figure 3) et provoque ensuite une rotation du palier 14 pour l'amener en alignement d'accouplement correct avec le contre palier 20, comme réalisé à la figure 4. Selon un mode de réalisation préféré de ce dispositif, il est caractérisé en ce qu'il comprend une structure auxiliaire 28, comprenant ici un support 30 monté articulé à la partie inférieure du contre-palier 20 du bras 10 et comportant un élément de liaison 32 monté articulé à la fois au bras 10 et vers l'extrémité libre de l'arbre 30 (point d'articulation 34 et 36, respectivement). Ainsi cette structure auxiliaire 28 est fixée à l'extrémité du bras 10 et comporte un support 30 de longueur prédéterminée, qui est disposé au moins temporairement (c'est-g-dire pour l'amarrage) dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'extrémité du bras 10 portant le contre-palier 20, l'extrémité-libre étant prévue pour constituer le point d'amarrage 26 de 11 élément flexible, comme cela est clairement compréhensible à partir des figures 1 à 6. Selon une caractéristique préférée du dispositif selon l'invention, la longueur 1 de l'élément flexible 24 est sensiblement égale à la différence de la distance d séparant le contre palier 30 du point d'amarrage 26 de l'élément flexible, à la distance a séparant le point de solidarisation de Ihélément flexible sur le palier de l'axe de rotation du palier. On obtient donc l'équation 1 = d - a. D'autre part, comme représenté, on comprendra que de préférence la structure auxiliaire 28 est escamotable le bras 30 étant de même articulé en 38 sur le contre palier 20 de manière à être repliable entièrement le long du bras 10 en étant par exemple actionné par des vérins. Selon encore une autre caractéristique préférée de l'invention, le bras d'amarrage 10 est constitué par une poutre en treillis ayant la forme d'une pyramide 40, par exemple à 4 faces 41 à 44, clairement visible à la figure 6, et à base trapézoidale 46, clairement visible à la figure 6. Le sommet 48 de la pyramide sert de préférence de point d'attache 50 d'un dispositif 52 de levage, relié par exemple à un vérin de relevage 55 fixé en 54 au navire. On peut également prévoir des dispositifs de relevage comprenant des treuils hydrauliques. L'invention concerne également le bras d'amarrage en lui-même constitué par la poutre en treillis précitée et à la forme d'une pyramide 40, cette pyramide étant de préférence à quatre faces et à base trapézoidale, comme représenté, et dont le sommet sert de point d'attache d'un dispositif de levage qui peut être relié par exemple à un vérin de relevage. On comprend aisément que grâce à cette structure du dispositif de connexion, ou déconnexion, on réalise avec une très grande facilité l'opération d'amarrage d'un navire 1 à une structure d'amarrage 2. Il suffit pour cela d'attraper l'extrémité libre de l'élément flexible 24 par l'intermédiaire d'une aussière flottante que l'on pêche du navire et que l'on tire sur le navire. Cette extrémité libre est ensuite attachée au point d'amarrage 26 par un dispositif de connexion automatique à distance. Ensuite, il suffit d'abaisser progressivement le bras de manière à tendre tout d'abord l'élément flexible 24, comme représenté à la figure 3, tandis que le mouvement d'abaissement suivant réalise une rotation des paliers 14 de manière à les amener en alignement d'accouplement correct avec les contre paliers 20. On observera à ce sujet que dans l'exemple représenté actuellement préfére', le bras 10 à structure pyramidale à base trapézoidale, est terminé par deux branches dont chacune est pourvued'un contre palier 20 coopérant avec un palier 14 associé. On comprendra naturellement que la forme mâle ou femelle de centrage peut être réalisée sur le palier 14 ou le contre palier 20, la seule exigence est que le palier de la structure d'amarrage soit monté à rotation. On notera d'autre part qu'on peut, en cas de besoin, parfaire l'orientation d'alignement d'accouplement en tirant au moyen d'un câble à partir du navire 1, sur la structure d'amarrage, pour l'incliner vers le bras. Ceci est en particulier réalisable dans le cas de structures d'amarrage constituées par des colonnes articulées, comme la colonne 64 représentée à la figure 5. Ensuite, on peut donc passer des flexibles 68 en permettant de réaliser le chargement du navire, par exemple en pétrole ou en gaz de préférence liquéfié. Dans la position amarrée représentée à la figure 4, on réalise la fixation du palier par des boulons ou des broches ou moyens équivalents, actionnés par exemple par des vérins télécommandés. On comprend ainsi que selon l'invention, on réalise un amarrage de manière quasi automatique, sans pratiquement l'intervention de main d'oeuvre, avec une très grande facilité, même dans le cas de conditions meteorologiques sévères en toute sécurité. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion ou déconnexion facilitant l'amarrage ou désamarrage d'un navire (1) à une structure d'amarrage (2) habituellement situéeen mer, comprenant un joint triaxial (4) permettant une rotation autour respectivement de l'axe vertical (Z-Z) et de deux axes horizontaux orthogonaux (X-X;; Y-Y), comprenant des premier moyens (6) de connexion ou déconnexion situés sur le joint triaxial (4), coopérant avec des second moyens (8) de connexion ou déconnexion liés au navire (1), par exemple en étant montés à l'extrémité d'un bras d'amarrage (10) articulé (12) au navire (1), lesdits premier moyens (6) comprenant au moins un palier d'accouplement (14) à téton de centrage, montés en rotation autour d'un axe horizontal perpendiculaire à la direction d'amarrage ou désamarrage, lesdits second moyens (8) comprenant un contre palier (20) conformé pour recevoir le téton de centrage ou inversement et pouvant être fixésamoviblement audit palier associé par des moyens d'accouplement par exemple actionnés par un vérin télécommandé, caractérisé encre que chaque palier (14) de la structure d'amarrage, comporte à sa partie inférieure un élément flexible (24), tel qu'une chaîne,pouvant être amarré à l'autre extrémité à un point d'amarrage (26) dudit bras (10) d'amarrage de sorte que lors de la connexion, après avoir fixé l'élément flexible (24) audit point d'amarrage (26), l'abaissement du bras (10) tende l'élément flexible (24) et provoque une rotation du palier (14) pour l'amener en alignement d'accouplement correct avec le contre palier (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une structure auxiliaire (28) est fixée à l'extrémité du bras (10), comprenant un support (30) de longueur prédéterminéedisposé au moins temporairement dans un plan perpendiculaire à l'extrémité du bras portant le contre palier (20), l'extrémité libre du support (30) étant prévue pour constituer le point d'amarrage (26) de l'élément flexible (24). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la longueur (l) de l'élément flexible (24) est sensiblement égale à la différence de la distance (d) séparant le contre palier (20) du point d'amarrage (26) de l'élément flexible (24), à la distance (a) séparant le point de solidarisation (22) de l'élément flexible (24) sur le palier (14) de l'axe de rotation (18) du palier (14). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la structure auxiliaire précitée (28) est escamotable. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras d'amarrage (10) est constitué par une poutre en treillis ayant la forme d'une pyramide (40), par exemple à quatre faces et à base trapézoïdale, dont le sommet (48) sert de point d'attache (50) d'un dispositif (52) de levage, relié par exemple à un vérin de relevage (54). 6. Bras d'amarrage, caractérisé en ce qu'il est constitué par une poutre en treillis ayant la forme d'une pyramide (40), de préférence à quatre faces et à base trapézoïdale, dont le sommet (48) sert de point d'attache (50) d'un dispositif (52) de levage.