Brevet FR2608551A2 — publié le 19880624

FR 2608551 A2 19880624 FR 8617637 A 19861217 La présente invention concerne un dispositif qui permet à un navire d'utiliser une hélice à pales fixes alors que les conditions d'utilisation imposent l'utilisation d'une hélice à pas variable. Les navires de pêche, les remorqueurs doivent ,en effet, être capables de développer à allure lente une traction nécessaire à tirer un chalut ou un autre navire.Ils doivent pouvoir se déplacer à une allure aussi rapide que possible,lorsque ils se rendent sur lez lieu d'opération. Pour permettre à un navire d'atteindre sa vitesse maximum en route libre et de développer une traction maximum à allure lente,l'hélice qui la propulse doit permettre d'utiliser le maximum de la puissance du moteur au régime nominal de celui-ci dans les deux cas. Cette contrainte impose d'avoir recours à une hélice dont le calage des pales est modifié suivant: les deux circonstances. Le dispositif d'après l'invention permet de remédier à ces inconvé- nients.Il comprend une tuyère fractionnée en deux segments symétriques par rapport au plan vertical contenant l'axe de l'hélice .Ces deux seg- ments sont indépendants l'un de l'autre. La position de chaque segment est définie dars l'espace par trois articulations dont les axes sont parallèles à l'axe de rotation de 'ké- lice.Chaque articulation constitue l'extrémité d'une bielle ou d'un bras dont l'autre est lié au navire par l'intermédiaire d'une autre articulation dont l'axe est parallèle à l'axe de l'hélice. Deux de ces bielles ont leur axe de rotation confondus. ~llZn au cns de ces axes est entraîné par un moteur,au moyen d'une roue dentée et d'une vis sans fin.Ce mouvement provoque le déplacement de chaque segment d'une position à l'autre. Le bras écarteur ne reçoit aucun dispositif d'entraine=ent.l nter- dit tout contact entre le segment correspondant et l'hélice pendant le prccessus de changement de position. Lorsque la tuyère est en position basse,l'effort de rotation dans le sens de la fermeture,développé par le moteur est maintenu de telle sorte que le segment correspondant vient serrer la crosse d'étambot,et se fie sur celle-ci grâce à des broches qui se logent dans la-dite crosse dans des trous pratiqués dans celle-ci. La même disposition est prise pour la partie supérieure qui vient au contact d'une plaque verticale,solidaire du navire et située dans le plan de l'axe de l'hélice.ia fixation est assurée par le même système de broches. En position haute,l'action du moteur,mais en sens contraire est maintenue,de telle sorte que les deux extrémités des segments viennent se fixer dans des plaques verticales solidaires du navire,au moyen du même dispositif de broches. Des bras distributeurs,solidaires des deux segments sont soudés à deux demi-collerettes qui viennent en position basse enserrer le tube d'étambot pour améliorer le centrage et le calage de l'ensemble en position basse. Le passage à travers la coque des deux segments constituant la tuyère lors du processus de manoeuvre d'une position à l'autre ,est obtenu par deux ouvertures ménagées dans le bordé du navire.Ces ouvert tures sont masquées par deux panneaux symétriques qui reconstituent la forme de la coque au droit des ouvertures lorsque la manoeuvre de montée ou de descente est achevée. Le mouvement de ces panneaux est contrôlé au moyen de deux ensembles d'axes pivotants mûs par des moteurs imprimant une rotation autour des dits axes . L'ensemble est enfermé entre deux cloisons transversales et deux cloisons longitudinales,ceci afin d'éviter que le navire ne soit envahi par l'eau pénétrant par l'ouverture. La figure 1 représente le dispositif en position basse suivant ur.e coupe longitudinale. La figure 2 représente le dispositif suivant la même coupe mais en position haute. La figure 3 représente une vue transversale du dispositif,les demituyères étant représentées en position haute et basse et également en position intermé diaire. La figure 4 représente le dispositif de manoeuvre des volets. - La figure 5 représente une vue en plan des volets suivant leur position normale et leur position rétractée. Sur la figure 1 , la partie apparente de la tuyère '200)constituée par le segment (201) enveloppe l'hélice(202)dont l'arbre (203) est maintenu par le tube d'étambot(204). La crosse d'étambot (205) supporte le gouvernail (206) et traverse partiellement le contour inférieur (207) du segment (201). L'élément longitudinal de charpente (281) comporte une plaque (2 & ) traversant partiellement le contour supérieur (283) du segment ( 201). Des bras distributeurs (208) sont soudés d'une part sur la partie convergente (209) du segment (201),de l'autre sur le segment collerette (210),enserrant le tube d'étambot (204). Le bras écarteur (211) est lié d'une part à l'articulation (212), solidaire du tube d'étambot (204),d'autre part à une autre articulation (213) solidaire du contour inférieur (207) du demisegsent (201). Le mouvement vertical du segment ( 201) est obtenu au moyen de deux bielles (284) entrainées chacune par un axe de rotation ( Ces bielles (284) sont liées au segment (201.) par deux articulations (286.) La ligne 00 représente la ligne de flottaison.Le plan de la coupe est un plan vertical X passant par l'axe (203) de l'hélice (202). Sur la figure 2,1'hélice (202) est complètement dégsgée,de sorte que l'échanerure(241) qui reçoit le segment collerette (210) apparaît sur le tube d'étambot(204). Le bras écarteur (211) a pivoté autour de l'articulation (212) de 1800 pour permettre au segment (201) de contourner l'hélice (202). En position haute,le profil inférieur (207) du segment (201) se trouve à l'intérieur de la coque,dont le contour suivant le plan longi~ tudinal,passant par l'axe (203) de rotation de l'hélice (202) apparaît suivant (245). Une ouverture est pratiquée dans la coque pour permettre la remontée du segment (201).Les bords de cette découpe sont constitués par deux arêtes transversales (246) ,et deux arêtes longitudinales (247,287). L'escamotage du segment(201) libère des espaces minimum a entre le diamètre de l'hélice (202) et la crosse d'étambot (205) et entre le diamètre de l'hélice (202) et la plaque,(282) nécessaire-pour éviter la naissance de vibrations lorsque les extrémités (248) des pales de l'hélice (202) passent au voisinage de la crosse d'étambot (205) et de la plaque (282). Dans cette position,les trous (244) dans lesquels des broches (230) du segment (201) pénètrent en position basse ,se découvrent. Le contour inférieur(207) vient enserrer l'élément longitudi- nal de charpente(281) et le contour supérieur (283) vient enserrer un élément de charpente longitudinal (288). Les bielles (284) ont tourné de I800 et ont positionné le segment (201) en position haute. Sur la figure 3 obtenue suivant la coupe A B des figures 1 et 2, a tuyère,oomprenant les deux segments (201 )et ( 201') apparaît suces- sivement en position basse,intermédiaire,et haute.Les deux segments (201) et (201') sont partiellement entaillés dans leur partie inférieure(207) par une découpe (249) qui permet le passage de la crosse d'étambot(205). Sur la découpe (249), apparaissent des broches (230) s'engageant dans les trous(244) de la crosse d'étambot (205).La meme disposition apparaît pour la plaque (282) et les éléments de charpente (281) et(288). Chacun des deux segments (201),(201') comportent plusieurs bras distributeurs(2 ,203)1es reliant aux segments-collerettes (210,210') venant s'encastrer dans le tube d'étambot(204) en position basse,comme mentionné précedemment. Les deux bras écarteurs (211,211'),figurés dans trois positivr.s successives provoquent l'ouverture des segments (201) t (201'),lors l Ttrocessas de nont" et de descente pour éviter tout contact de l'hélice et de la tuyère ; Las articulations (213,213') décrivent chacune un cercle C1. Les bielles (084,284.) figurées dans les tria positions successives provoquent par leur rotation autour des axes(285,285') le dépla çement des segments (201,201').Les articulations (286,286' )décrivent chacunedes cercles C 2. La coque est découpée suivant les arêtes (246,246' - 247,247'- 2,287') pour laisser passer les dont segments (201) et (201' ) pet- dant le processus ae ehangement de position. Cette ouverture est obtu rée par deux panneaux Ç252 ,?52')apparaissent à la figure 4. Sur la figure 4,obtenue par la coupe AB des figures 1 et 2,le con tour de la découpe est défini par les arêtes (246,246'-247,247'- 287, 287' > . Les panneaux (252,252') reconstituent la coque au droit de la décou- pe,et sont mis en place lorsque les segments (201,201') sont et position haut ou basse. Les deux arêtes (247,247') ménagent une portion de coque non entail lée par la découpe permettent à l'élément longitudinal (281) de ne pas être entaillé par la dite découpe. Le mouvement des panneaux (252,252') nécessaire au passage des seg ments (201,201' ) est obtenu par rotation des dits panneaux autour des cxes (293,293'. Les dits axes sont entraînés par un dispositif constitué par une roue dentée (290,290') engrénant dans un"' vis sans fin (291') solidaire d'un moteur (292'). Les axes (289,239') sont reliés aux panneaux (252,252') par des pla- ques planes (293,293'). Le contour extérieur de la tuyère (200) en position haute ou basse est figuré par des cercles G et H. L'enveloppe du segment (201) est représenté par la courbe I. L'entraînement des aies (285,285') des bielles (284,284') est obtenu comme précedemment par une roue dentée (2 ,294' ) vis sans fin (255) et moteur (296). Lors du processus de manoeuvre des volets,les coins SK des panneaux (252,252') décrivent des cercles C 3,C 4 qui passent à l'intérieur des arêtes (287,287') de la découpe. La figure 5 représente une vue en plan,les panneaux (252) dans leur position normale et escamotée. Deux cloisons (262) traversent de part en part la coque du navire. Elles servent de support aux axes de rotation (285,285') des bielles (284,284') et des axes de rotation des plaques (293,293'), entraînant les volets (252,252').A l'extérieur des cloisons (262) sont montés les dispositifs d'entrainement,soit:les roues dentées (290,290'-294,2s4') les vis sans fin (291,291'-295) et les moteurs (292,292',296). Le contour (2 ,7 2Gv')des panneaux (252,252') se trouve à l'intérieur de la découpe dont les arêtes sont d'une part (287,287' - 247,247')et de l'autre (246,246') -- confondues avec les cloisons (262). Pour laisser le passage aux bielles (284,284') en position basse, deux découpes (2c8,298') sont ménagées à la verticale de leurs articulations (285,285'). Deux cloisons longitudinales (279) viennent limiter transversalement le volume délimité par les cloisons. Le contour pointillé représente la projection du contour apparant de la tuyère(200)en position haute ou basse. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à des navires tels que chalutiers, remorqueurs et,dmanière générale tour navire devant fontionner à deux allures différentes,impliquant de développer à allure lente une forte poussée,tout en pouvant se déplaçer en route libre beaucoup plus rapidement. Ce dispositif évite le recours à une hélice à pas variable et permet de meilleurs rendements. REVENDICATIONS 1) Dispositif selon la revendication 1 du Brevet Principal NO 86 01 207 du 29 Janvier I986,caractérisé en ce que la tuyère (200) est constituée de deux segments indépendants (201,201') symétriques par rapport au plan vertical V,passant par l'axe (203) de l'hélice (202) de part et d'autre de cet axe. 2)Dispositif suivant la revendication 1,caractérisé en ce que la mouvement d'escamotage des segments(201,201') est obtenu par deux bielles (284,284') c7- axiales (285,285'),solidaires chacune d'un axe (285,285'),lui-meme entraîné par un moteur rotatif (296). 3) Dispositif suivant la revendication 2,caractérisé en ce que les bras écarteurs (211,211'),liés par des articulations (212,212')d'une part au navire, d'autre part aux segments (201,201'),par des articulations (213,213'),6aidant les-dits segments de manière à éviter tout contact entre les segments(201,20 ') et l'hélice(202) lors du processus de changement de position. 4) Dispositif suivant l'urne quelconque des revendications 1 à 3,caracte'ri- sé en ce que pour chacune des positions haute ou basse des segments (20',201'), la fixation des-dits éléments est obtenu par des broches (230) s'insérant dans des éléments de charpente (281,282,288) du navire ou le talon d'étambot (25). 5) Dispositif suivant l'une dee revendications précédentes,caractérisé e ce que le centrage de la tuyère (200) est assuré en position basse par deux segments-collerettes (210,210') enserrant le tube d'étambot,les-dits segments collerettes étant reliés au convergent (209) de la tuyère (200) par des bras (208). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédertes,earae- térisé en ce que deux ouvertures (246-247-287-246'.-247'-287') susceptibles d'être traversées par les deux segments (201,201') pendant leur déplacemert entre leurs position haute ou basse,sont obturées par des panneaux (252,252') qui reconstituent la forme de la coque lorsque la tuyère est en position haute ou eavposition basse. 7) Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le mouve- ment des panneaux est obtenu par la rotation d'axes (289, 289') situés dans le prolongement l'un de l'autre,entrainés par des moteurs (292,292'). 8) Dispositif suivant la revendication 7,caractérisé en ce que les axes (289,289')sont solidaires des panneaux (252,252') par l'intermédiaire de plaques parallèles (293,293'). 9) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu' un ensemble de deux cloisons transversales (262) et de deux cloisons longitudinales (279) montées à l'intérieur de la coque du navire,empgchent l'eau pouvant pénétrer par l'ouverture d'envahir le navire.