Brevet FR2606360A2 — publié le 19880513

FR 2606360 A2 19880513 FR 8615528 A 19861107 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 une 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 lorsqu'ils se rendent sur leur lieu d'opération. Pour permettre à un navire d'atteindre sa vitesse maxime en route libre et de développer une traction maximum à allure lente,l'hélice qui le 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 inconvénients.Il comprend une tuyère fractionnée en trois segments.Un premier segment s'étend au-maximum sur la demi-circonférence supérieure environ d'scon- tour de la tuyère.Deux segments complémentaires symétriques sont adjoints au premier segment pour compléter la tuyère.Chacun des deux demi-segments sont reliés au segment principal par une articulation dont l'axe est parallèle à celui de l'hélice. Le segment principal est solidaire d'une plaque plane verticale qui coulisse à l'intérieur de deux glissières verticales montées à l'inté- rieur de la coque.Le soulèvement de l'ensemble est obtenu au moyen d'un levier actionné par un vérin hydraulique. L'ouverture des deux segments complémentaires est contrôlas par deux bras écarteurs qui imposent aux dits segments un déplaçement tel que lors du processus d'escamotage,il n'y ait pas de contact possible entre l'hélice et les deux segments complémentaires. Lorsque l'ensemble levier-vérin développe une fore -,-erti a e orientée vers le bas,et que cette force est maintenue ,la tuyère es becquée dans cette position. Pour assurer un bon centrage de la tuyère en position basse, les deux segments complémentaires viennent suivant leur profil intérieur enserrer la crosse d'étambot,grâce à des broches qui se logent dans la-dite crosse par des trous pratiqués dans celle-ci. Des bras distributeurs eplidaires des trois segments sont soudés à trois collerettes qui viennent en position basse enserrer le tube d'étambot pour améliorer le calage et le centrage de l'ensemble en position basse. Le passage à travers la coque des trois segments constituant la tuyè- re lors du processus de manoeuvre d'une position à l'autre est obtenu par une ouverture ménagée dans le bordé du navire.Cette ouverture est masquée par deux panneaux symétriques qui reconstituent la forme de la coque au droit de l'ouverture lorsque la manoeuvre de montée ou de descente est achevée. Le mouvement de ces panneaux est contrôlé au moyen de deux ensembles de bras croisés mûs par des vérins hydrauliques. Les deux panneaux comportent chacun une cale épousant la forme de la tuyère. Lorsque la tuyère est remontée,la fermeture des panneaux assure le blocage de la tuyère,tant que l'effort des vérins correspondants est maintenu. 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 une 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 intermédiaire. 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. La figure 6 représente une vue en plan du dispositif,les volets n'étant pas représentés. Sur la figure i ;la partie apparente de la tuyère (100) constituée par le demi-segment principal(101),1e segment complémentaire (101') enveloppent l'hélice (10?) dont l'arbre (103) est maintenu par le tube d'étambot (104). La crosse d'étambot (105) supporte le gouvernail (106) et traverse partiellement le contour inférieur (107) du segment complémentaire (101'),Des bras distributeurs (108)et (108') sont soudés d'une part sur la partie convergente (109) et (109') des segments (101) et (101') ,de l'autre sur les segments-collerette (110) et 110 ') enserrant le tube d'étambot(I04). Le bras écarteur (111) est lié d'une part à l'articulation (112) solidaire du tube d'étambot (104),d'autre part à une autre articulation(113) solidaire du contour inférieur (107) du segment complémentaire(I01'). Le chariot (114) est guidé dans son mouvement vertical par deux glissières (121) garnies d'une couche de matériau antifriction (122) à faible coefficient de frottement. Un vérin hydraulique (170) agit sur un levier double (171),lié à une de ses extrémités au boitier (172) solidaire de la coque à travers une articulation(175),1'autre extrémité entraine le chariot par un axe (174) traversant le chariot(114) par un trou oblong (175),Lorsque l'effet du vérin (175) développe un effort vers le bas,la tuyère (100) est bloquée. La ligne 00 représente la ligne de flottaison. Sur la figure 2,l'hélice (102) est complètement dégagée,de sorte que l'échancrure (141) qui reçoit les segments-collerettes (115) et (tic') en position basse apparait sur la tube d'étambot(104), Le bras écarteur (111) a pivoté autour de l'articulation ( 112) de I800 environ pour permettre au segment (101') de contourner l'hélice (102) La butée supérieure (142) des glissières (121) bloque le segment supérieur (101) en position haute maxima.Cette butée est située sous le pont (129) du navire. En position haute,le profil inférieur (107) du segment (i6i '),se trouve à l'intérieur de la coque dont le contour (145) est figuré en pointillé. Une ouverture est pratiquée dans la coque pour permettre la remon tée de la tuyère.Les bords de cette découpe sont constitués par deux arêtes transversales (146) et(146) ) et deux arêtes longitudinales (147). L'escamotage des segments (101) et (101') libère un espace minimum(a) entre le diamètre de l'hélice (102) et la crosse d'étambot (105),néces saire pour éviter la naissance de vibrations lorsque les extrémités (148) des pales de l'hélice (102) passant au voisinage du tube d'étambot. Dans cette position,les trous (144) dans lesquels s'engageant les broches (130) du segment (101'),en position basse) se découvrent. Sur la figure 3 obtenue suivant la coupe A B des figures 1 et 2, la tuyère,comprenant le segment principal (101) et les deux segments complémentaires (101') et (101") ,apparatt successivement en position basse, intermédiaire,et haute.Les deux segments complémentaires (1C1 ')et(101") sont partiellement entaillés dans leur partie inférieure (107) par une déccu- pe(149) qui permet le passage de la crosse d'étambot (105).Sur la découpe (149) apparaissent les broches (130) s'engageant dans les trous (144) de la crosse d'étambot (105). En dehors de cette zone,en position haute ou basse,les deux segments (101') et 101") sont en contact avec le segment (101) par leurs plans de joint c d sur lequel se trouve implantées les articulations (176). Chacun des trois segments (101),(101') et(I01") comportent plu- sieurs bras distributeurs (108) les reliant aux segments-collerettes (110), (110'),(110"),venant s'encastrer dans le tube d'étambot (104) en position basse,comme mentionné précedemment. Le segment (ion) se prolonge par le chariot (114) en forme de plaque plane. Le chariot (114) coulisse dans la glissière (121),munie d'une semelle de glissement (122). Le trou oblong (175) pratiqué dans le chariot (114) est figuré dans la posi tion haute. Les deux bras écarteurs (111),figurés dans trois positions suc- cessive provoquent l'ouverture des segments(101') et(101"),lors du processus de montée et de descente pour éviter tout contact de l'hélice et de la tuyère. La coque est découpée suivant les arêtes (146) et (1d7),pour laisser passer les deux segments complémentaires (101') et (101"),pendant le processus de changement de position.Cette ouverture est obturée par deux panneaux(152ss,apparaissant à la figure 4. Sur la figure 4,obtenue par la coupe AB des figures 1 et 2,le contour de la découpe est défini par les arêtes (146) et (147). Les panneaux (152) reconstituent la coque au droit de la découpe et sont mis en place lorsque les segments (101),(101') ,101") son en position haute ou basse. Le contour des panneaux (152) est indiqué sur la figure 5. Pour chaque panneau (152), le bras (153),le bras (154 ) sont reliés d'une part à la glissière (121) par l'intermédiaire d'articulations (1,5)e~t156) et d'autre part part aux panneaux (152) par des articulations (157)et(158) et des goussets(159).Les bras(153) et (154) sont croisés. Les vérins (160) impriment le déplaçement des panneaux(152) figurés dans leurs deux positions extrêmes et une position intermédiaire Ce déplacement s'obtient par l'intermédiaire de l'articulation (161),liant le vérin (160) au bras (154). Pendant le processus de déplacement,l 'articulation (157) décrit un cercle E centré en (155).De même,l'articulation (158) décrit le cercle F. Lorsque les volets (152) sont en position ouverte,ils permet tent le passage des segments (101') et(101"),lors du processus de changement de position. Le conteur extérieur de la tuyère(IOO)en position haute et basse est figurée par les cercles G et H.L'enveloppe du segment complémen- taire(101') est représentée par la courbe I. Les deux volets (152) comportent chacun une cale (176) épousant la forme de la tuyère,sur laquelle les segments (101') et(i0i') vien- nent seposer en position haute.La tuyère (100) est ainsi bloquée en position haute pour éviter tout mouvement intempestif dûs aux mouvements de roulis du navire.Le maintient de l'effet de fermeture des vérins (160) con- tribue ainsi à bloquer le tuyère en position haute. Lorsque le volet (152) est escamoté,la cale (lit) ne s'oppose pas au passage du segment (101'). Les sections des bras du levier (171), (171") sont portées en traits hachurés.Elles correspondent aux positions hautes ou basses. Dans la cloison arrière (162) apparaissent sur la figure 5 deux saignées (177')et (i77") sont pratiquées pour permettre le déplaçement du levier double (171) dont les sections sont représentées en position haute et basse. La figure 5 représente une vue en plan les panneaux (152) dans dans leurs position normale et escamotée. Les deux glissières (121) servent de support à deux cloisons transversales (162) traversant de part en part la coque du navire, pour isoler la tranche de coque ainsi formée,de l'eau pénétrant par la découpe (146),(146') et (147). Les bras (153) sont reliés à la glissière par des articulations (155),et au panneau (152) par des articulations (157) et des goussets (159).Les bras (154)sont liés à la glissière (121) par des articulations (156) (Fig 4) et au panneau par une articulation (158) et un gousset (159). Ils sont mùs par les vérins (160) grâce à l'articulation (161) située au milieu du bras (154). Les vérins (160) sont reliés à la glissière (121) par les articulations (155'). Les deux volets (152) ont un contour (163) qui suit la découpe du bordé suivant (i46),(146') et (147) en ménageant un Ueu (154) minimum nécessaire. Au voisinage du plan longitudinal de symétrie du navire J K,le contour (163) ménage le passage du chariot (114) au milieu, le passage des bras écarteurs (111) sur l'avant.Sur l'arrière,le contour (163) se confond avec la ligue J K. Ce contour est porté sur la figure 4. Les cales (178) apparaissent dans leurs positions extrêes. Deux cloisons longitudinales (179) viennent limiter latéralement le volume délimité par les cloisons (162). La figure 6 représente une coupe C D de la figure 1.Les volets et leurs mécanismes ne sont pas représentés. Le levier (171) est en position hnrizontale.Seul le segment (101) de la tuyère est représenté. On y retrouve le chariot (114),qui coulisse dans les semelles d'antifriction (122) maintenues par la glissière (121).Le levier (171) est divis en deux bras (171') et (171") ,qui traversent la cloison (162) à travers les saignées (177') et (177"). L'axe de l'articulation (174) traverse le trou oblong (175) pratiqué dans le chariot (114). L'axe de l'articulation(173) est lié au boîtier (172) par le gousset (180) ,porté sur la figure 1. Les bras écarteurs (iiî),qu'iîs soient en position haute ou basse se projettent suivant le même contour.En position haute, ils traversent les volets (152) grâce à l'échancrure pratiquée sur le contour (163) (Figure 4). Les articulations (176) sont également reportées sur la figure. Les cloisons longitudinales (179) et la découpe (146)Q46')et (147) sont portées sur la figure. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à des navires tels que chalutiers,remorqueurs et demanière générale,tout navire devant fonctionner 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. ?EVEDIDICATIONS 1) Dispositif selon la revendication 1 du Brevet principal N 86 01 207 du 29 Janvier I986,caractérisé en ce que la tuyère (1CO) est constituée de trois segments (101,I01',101") reliés entre eux par deux articulations (176),dont les axes parallèles à l'axe de rotation de l'hélice (102) et située de part et d'autre du dit axe. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment principal (101) s'étend sur la moitié supérieure environ du contour de la tuyère (100),symétriquement par rapport au plan vertical passant par l'aie de rotation de l'hélice,alors que les deux segments complémentaires (101,101',I01") s'étendent sur les deux portions symétriques restantes. 3) Dispositif selon la revendication 2,caractérisé en ce que le segment principal (101) est solidaire d'un chariot (114) se présentant sous la forme d'une plaque coulissant aans deux glissières verticales(121) - 4) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le mouvement vertical est obtenu par un levier (171) mù par un vérin hydra1- lique (170),dont une extrémité est solidaire d'un chariot (114) au moyen d'une ouverture oblongue (175) pratiquée dans le chariot,l'autre étant solidaire de la coque. 5) Dispositif suivant la revendication 4,caractérisé en ce que le vérin(170) assure le bloquage de la tuyère en position basse. 6) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que des bras écarteurs(111) liés par des articulations (112,113) d'une part au navire,d'autre part à la partie inférieure des segments complémentaires (101, et I01") évitent tout contact entre les dits seg- ments complémentaires et l'hélice(102) lors du processus de changement de position. 7) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, Caractérisé en ce que une liaison,en position basse ,des deux segments complémentaires(101',101") avec l'étambot (105) est assuré par des broches (130) pénétrant dans l'étambot (105). 8) Dispositif suivant l'une des revendications précédentes,caractérisés en ce que le centrage de la tuyère(100) est assuré en position basse par trois segments-collerettes (110,110',110" )enserrant le tube d'étambot (104),les dits segments-collerettes étant reliés au convergeant (I09) de la tuyère (100) par des bras (108). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que le logement d'escamotage de la tuyère com prenant une ouverture susceptible d'être traversée par la dite tuyère pendant le déplacement entre ses première et deuxième position,deuz panneaux (152) obturent l'ouverture (146,146',147) et reconstituent la forme de la coque lorsque la tuyère est en position haute,ou en position basse. 10) Dispositif suivant la revendication précédente 9,caractérisé en ce que les panneaux (152) ont leur déplaçement imposé par deux types de bras croisés (153,154),liés par des articulations (155,156) aux glissières (121) d'une part,et aux panneaux (152) de l'autre par des articulations (157 et I58). 11) Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le mouvement (152) est provoqué par des vérins (160) attaquant les bras(154) 12) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'un ensemble de deux cloisons transversales(162) et de deux cloisons longitudinales (179),montées à l'intérieur de la coque du navire,empêchent l'eau pouvant pénétrer par l'ouverture d'envahir le navire. 13) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 12 et les revendications 2 et 11 ,caractérisé en ce que deux cales (178) épousant la forme de la tuyère (100) solidaires des panneaux (152)vies nent bloquer transversalement les segments complémentaires (101' et ion") en position haute,par l'effet de fermeture des vérins (160) des panneaux.