Brevet FR2613687A1 — publié le 19881014

Dispositif mobile de transmission de puissance à turbine ou hélice et moteur hydraulique immergés ou semi immergés pour navires. L'invention est relative à un dispositif de propulsion des navires. On sait que les navires sont mus par des dispositifs mécaniques de propulsion intérieurs ou extérieurs qui comportent un arbre de transmission qui relie le groupe moteur thermique à une hélice en eau libre immergée ou semi-immergée dont la rotation permet la propulsion du navire en avant ou en arrière. Ce type de propulsion implique concernant les moteurs nommés in-bord: - un positionnement du moteur thermique sur les navires déterminé par l'emplacement de l'hélice nécessitant un alignement dans le sens longitudinal par rapport à l'axe du navire, ce qui entrain des contraintes au niveau de la répartition des poids et sur l'équilibre des carènes des dits navires ainsi que des obligations d'agencement tant intérieur qu'extérieur; - une liaison entre le moteur thermique et l'hélice pour les groupes moteurs thermiques in-bord sail-drive et z-drive traversant la coque des navires et entrainant de ce fait des problèmes d'étanchéité et d'alignement;; -toutes ces liaisons fixes possédant une partie immergée en permanence à l'extrémité de laquelie se trouve l'hélice de propulsion, cet ensemble est de ce fait soumis à des phénomènes de corrosion permanents et intenses. - Les modes de propulsion sus-nommés impliquent une poussée unidirectionnelle dans l'axe longitudinal des navires rendant les manoeuvres plus difficiles, cette poussée contrecarrant l'action directionnelle des appareils à gouverner des navires - I'utilisation d'hélice en eau libre à faible rendement d'un faible diamètre en raison de la proximité de la coque et d'un faible diamètre dans le but de limiter les phénomènes de trainée perturbant les appareils à gouverner (notamment sur les navires à voiles) - toute intervention concernant les parties immergées des dits systèmes de propulsion nécessite soit une opération de grutage pour mise à terre, soit d'effectuer l'opération en plongée subaquatique. concernant les moteurs nommés hors-bord: - par leur conception ils résolvent une partie des inconvénients des moteurs in-bord ( poussée unidirectionnelle, corrosion, trainée, intervention sur les parties immergées,...), mais en entrainent d'autres répartition des poids : la totalité des poids des groupes moto-propulseurs se trouve à l'arrière des navires. Le positionnement extérieur de ces moteurs à allumage électrique fait qu'ils sont à la merçi d'un mauvais fonctionnement ou d'une mise hors service en cas de submersion. L'alimentation de ces moteurs en essence, carburant volatile, pose un problème de stockage qui présente un danger certain. Le dispositif de propulsion selon l'invention permet de remédier à un certain nombre d'inconvénients liés aux techniques de propulsion existant antérieurement. Ce dispositif comporte en effet une partie immergée comprenant une turbine contenant un moteur hydraulique, cet ensemble est destiné à canaliser et accélérer les flux d'eau, augmentant ainsi nettement le rendement de cette partie propulsive. Le système de transmission hydraulique comporte une pompe hydraulique actionnée par un moteur thermique. Cette pompe a pour fonction de propager un fluide dans des tuyaux hydrauliques. Ce fluide transite par un variateur inverseur qui commande le sens et la vitesse de rotation du moteur hydraulique placé dans l'axe de la turbine. L'utilisation du système de transmission hydraulique dégage les solutions suivantes: - le système de commande par variateur inverseur permet de faire fonctionner le moteur thermique à son régime de rendement optimal en faisant varier en continu la puissance utile du groupe hydraupropulseur, - les effets secondaires de cette variation permettent d'obtenir instantanément la puissance maximum de poussée en marche avant ou en marche arrière donnant ainsi une plus grande sécurité de manoeuvre, - le fonctionnement du moteur thermique à son régime de rendement optimal diminue la consommation de carburant. Le système de transmission hydraulique utilise des canalisations souples permettant ainsi de rendre relevable le groupe hydraupropulseur lorsqu'il n'a pas à être utilisé - ce qui réduit les phénomènes de corrosion des parties immergées en permanence sur les transmissions traditionnelles, - ce qui supprime les phénomènes de trainée inhérents aux transmissions classiques lorsque le groupe hydraupropulseur est installé sur les navires à voiles, et autorise des dimensions optimales du groupe hydraupropulseur, ce qui n'est pas le cas sur les systèmes traditionnels à hélice. La sécurité des navires et des personnes se trouvent augmentée grâce au relevage qui permet une accessibilité immédiate au groupe hydraupropulseur en cas d'avarie soudaine, telle que cordage pris dans l'hélice pendant une manoeuvre, ce qui avec un système de transmission classique nécessiterait soit une intervention en plongée subaquatique, soit un remorquage et une mise à terre pour intervention. Le système de transmission hydraulique utilise des canalisations souples qui permettent d'articuler le groupe hydraupropulseur. L'articulation du groupe est conçue pour que celui-ci puisse être commandé par l'appareil à gouverner. Le couplage de ces deux éléments permet d'obtenir une poussée propulsive dans la direction donnée par l'appareil à gouverner. Ce moyen de commande accroit la manoeuvrabilité des navires, donc la sécurité. L'utilisation de la transmission hydraulique par tuyaux souples n'implique pas que la liaison entre le moteur thermique et le groupe hydraupropulseur traverse la coque dans sa partie immergée, solutionnant ainsi les problèmes courants d'étanchéité et d'alignement des transmissions mécaniques. Le système de transmission par tuyaux hydrauliques n'oblige aucun alignement ce qui permet une installation du moteur thermique en quelque endroit des navires, ceci apporte des solutions: - au niveau de l'équilibre des carènes par une possibilité de reéquilibrage des masses. - qui ouvrent de nouvelles perspectives d'agencement des navires et de motorisation diesel des petites unités. L'utilisation des moteurs diesel est un facteur de sécurité par rapport aux moteurs hors-bord traditionnels utilisant de l'essence, carburant dont le stockage sur navire est facteur de danger. Description liée aux dessins. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels - Les figures 1 et 2 planche 1/5 représentent respectivement une vue de face et une vue de dessus d'un navire équipé du dispositif de propulsion selon l'invention. Sur les figures un navire comporte un moteur thermique (1) logé à un endroit quelconque accouplé à une pompe hydraulique (2) qui propulse un fluide contenu dans des tuyaux hydrauliques (3), fluide qui transite par un variateur (4) et qui entraine un moteur hydraulique (6) actionnant une turbine (5). - La figure 3 planche 2/5 représente le groupe hydraupropulseur (11) composé d'une turbine (5) et d'un moteur hydraulique (6), L'ensemble possédant une patte de fixation (7) permettant un relevage par coulissement sur un tube (9) - La figure 4 planche 3/5 représente le groupe hydraupropulseur (11) et un système d'accouplement (10) permettant une rotation du groupe hydraupropulseur dans un plan horizontal, commandée par l'appareil à gouverner !8:. - La figure 5 planche 4/5 représente une vue de face et une vue de droite du groupe hydraupropulseur. - La figure 6 planche 4/5 représente une vue de face et une hélice selon la revendication 9. - La figure 7 planche 5/5 représente le groupe hydraupropulseur (11) possédant un moteur hydraulique (6) placé dans l'axe de la turbine. REVENDICATIONS -1 Dispositif de propulsion pour navires caractérisé par un moteur thermique (1) entrainant une pompe hydraulique (2), laquelle pompe entraine un fluide canalisé par des tuyaux hydrauliques (3) jusqu'à un variateur inverseur (4) marche avant, marche arrière, ce fluide commandant un groupe hydraupropulseur (11) comprenant un moteur hydraulique (6) immergé qui entraine une turbine (5) ou une hélice (12), groupe hydraupropulseur rendu solidaire de la coque par un système (7) et (9) qui lui permet un déplacement de haut en bas pour l'extraire de l'eau lorsqu'il n'est pas en service, le groupe hydraupropulseur possédant un-système d'articulation (7), (9) et (10), lui permettant d'être commandé par le gouvernail (8), la poussée propulsive du groupe étant ainsi parallèle à la direction donnée par l'appareil à gouverner. -2. Dispositif de propulsion pour navires selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est composé d'au moins une turbine entrainée par 15 un moteur hydraulique disposé dans l'axe de la turbine, L'ensemble constitué du moteur hydraulique et de la turbine pouvant être immergé ou semi-immergé et constituant le groupe hydraupropulseur (fig. 7 PL 5/5) selon la revendication 1. -3. Dispositif de propulsion pour navires selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le groupe hydraupropulseur est relié au navire par un dispositif de fixation mobile par coulissement (fig.3 PL 2/5) ou bascuiement ou articulation permettant le positionnement du groupe hydraupropulseur en position de fonctionnement ou en position de non fonctionnement le mettant dans ce dernier cas hors d'eau. -4. Dispositif de propulsion pour navires selon les revendications 1,2 ou 3 caractérisé en ce que le groupe hydraupropulseur possède une articulation qui lui permet une rotation dans un plan horizontal le rendant ainsi mobile dans ce plan (fig. 4 PL-3/5). -5. Dispositif de propulsion pour navires selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la mobilité dans le plan horizontal permet ainsi son couplage avec le ou les appareils à gouverner des navires en position de fonctionnement ou, en position de non fonctionnement le dit couplage permettant d'obtenir une poussée du groupe hydraupropulseur en marche avant ou marche arrière parrallèle et dans l'axe de direction donné par l'appareil à gouverner des navires. Fig. 4 PL 3/5. -6. Dispositif de propulsion pour navires selon les revendications 1,2,3,4 ou 5 caractérisé en ce que l'entrainement du dit dispositif s'obtienne par un fluide transmis par des tuyaux hydrauliques qui le relient à la pompe hydraulique par l'intermédiaire d'un variateur inverseur constituant un dispositif de contrôle qui permet de faire varier en continu la puissance utile du groupe hydraupropulseur, le moteur thermique pouvant de ce fait être utilisé à son régime de couple optimal. -7. Dispositif de propulsion pour navires selon les revendications 1, 3, 4, 5, 6 caractérisé par le fait que le moteur hydraulique peut entrainer une hélice immergée ou semi-immergée (Fig. 6 PL 4/5 > . -8. Dispositif de propulsion pour navires selon les revendications 1 à 7 caractérisé par le fait qu'il puisse être installé en plusieurs exemplaires sur un navire.