Brevet FR2614867A1 — publié le 19881110

La présente invention concerne un dispositif pour limiter l'entrée de l'eau dans le puits de dérive des planches à voile ou autres engins flottants. Les planches à voile, dériveurs ou engins flottants munis de dérives mobiles ou pivotantes partiellement ou entièrement escamotables possèdent un puits de dérive dans lequel la dérive vient se loger. Pour diverses raisons on a souvent intérêt à naviguer avec un engin le plus léger possible. Un exemple de ces raisons peut être une amélioration de la vitesse. Pour être @perfor@ant l'engin doit être le plus léger possible à la fois sur terre mais surtout sur liteau. Parfois ces engins, par exemple, des planches à voile OPEN, Division 2 doivent obéir à des règles de jauge de l'International Yacht Racing Union. Elles ne doivent pas peser moins de 18 àg à terre. Sur ces planches le puits de dérive est très long puisqu'il doit contenir une dérive sortant au maximum de 70 cm sous la carène. De plus, ces dérives peuvent pivoter dans toutes les positions en passant de la perpendiculaire jusqu'à une parallèle à la planche. Dans cette dernière position elles stescamottent complètement et disparaissent totalement de la carène. Dans ce puits de dérive lorsque la dérase est perpendiculaire et que la planche navigue, une quantité d'eau, non négligeable, est transportée avec la planche, ce qui bien entendu augmente le poids total de la planche en cours d'évolution. On peut estimer ce poids d'eau entre 1 kg et 200 kg pour certains engins flottants et pour 1 t exemple évoqué précédemment de planche à voile de 1 àg à 6 kg et en général 1,8 à 3 kg suivant les formes de planche et l'épais- seur de la dérive. Il eiiste des systènies de lèvres en matière plastique de préférence en caoutchouc ou polyester ou autre matériaux pour limiter les entrées d'eau Mis le résultat n'est pas satisfaisant et l'eau rentre toujours dans le puits. Certains puits sont munis de venturis destinés à vider liteau contenue dans ce puits de dérive. Malheureusement ces venturis sont bien souvent peu efficaces et ne permettent pas d'assurer un débit suffisant à faible vitesse car l'eau retirée est en permanence renouvelée par les interstices des lèvres qui, bien entendu, ne sont pas étanches. De plus, ces venturis présentent l'inconvénient d'augnenter la traitée dans l'eau et de ralentir la planche. Enfin à faible vitesse, ils sont inefficaces et à grande vitesse ils aspirent de l'air qui s'écoule sous la carène et entrain des problèmes de cavitation de l'aileron perturbant ainsi brutalement la trajectoire de la planche ou de l'engin. Dans ces conditions la quantité d'eau contenue dans le puits de dérive varie sans cesse et vient perturber considérablement la conduite et les performances de l'engin. Avec ces systèmes, il parait impossible de disposer c'une planche à voile ou d'un engin flottant dont le poids reste constant quelque soit sa vitesse et la position de la dérive. L'augmentation de poids du flotteur de planche à vqile pris en exemple précédemment est de l'ordre de 9 à 12 % si l'on tient compte uniquement de l'enfoncement de la planche en cours d'évolution, ctest-à-dire de la poussée d'ArchimLde (situation de petite vitesse). A grande vitesse la pression hydraudynamique a tendance à remplir totalement le puits de dérive par les lèvres entrouvertes. Parfois meme le puits peu se remplir par dessus le pont. Dans ces cas l'augmentation du poids de la planche due. à l'eau transportée peut être de l'ordre de 12 à 19 % du poids d'un flotteur sec. La présente invention concerne un dispositif qui permet aux engins flottants considérés et aux planches à voile prises en exemple d'évoluer sur l'eau avec un puits de dérive contenant un minimum d'eau quelque soit la vitesse et la position de la dérive, sans augmentation de la traînée. Le gain de poids suivant l'engin considéré peut Qtre trés appréciable et peut aller pour l'exemple des planches à voile considéré précédemment de 8 % à 17 %. On imagine facilement le gain de performance au niveau vitesse que l'on peut attendre de cette invention4 L'invention consiste à placer de chaque côté de la dérive des éléments élastiques ou gonflables ayant une surface suffisamment résistante à l'abrasion et de faible coefficient de frottement . On peut aussi protéger ces éléments élastiques par une fine feuille protectrice de plastique ou autre matériaux résistant à l'abrasion, ê la traction et de faible coefficient de frottement afin de faciliter le glissement de la dérive entre les deux. Les dits éléments viennent en contact l'un sur l'autre dans les zones laissées libres par la dérive, l'ensemble est suffisa=ent déformable pour épouser la forme de la dérive quelque soit sa position (voir Fig.l). ainsi l'eau qui aurait pl rentrer dans le puits et prendre la place laissée libre par la dérive ne peut pénétrer les éleann*s déformables ayant remplis les espaces libérés par la dérive. Âvantageusement un pot d'évent maintient la planche creuse à la pression atmosphérique et piège les éventuelles reprisea d'eau qui sont ensuite évacuées dès que ltoa renverse la planche. Comme élément gonfable on peut disposer de chaque côté de la dérive de deur poches en caoutchouc étanches protégées par une feuille résistante et de faible coefficient de frottement, par exemple du polyester, du polychlorure de vinyl ou du polyéthylène, on préfèrera le polyester dont le faible coefficient de frottement facilite le glissement de la dérive. On peut aussi remplacer l'air des poches par des mousses ultra souples plastiques de haute résilience à cellules ouvertes de préférence en polyuréthane de faible portance et faible hystérésis. On aura soin d'ajuster leur épaisseur pour que les deux feuilles de protection se touchent dans les zones libérées par la dérive. Dans ce cas comme dans le cas précédent on relira les deux poches étanches par des tuyaux, puis soit àn relira.ces tuyaux à un système de gon -flage wqnn d'une soupape tarée soit à un pot d'évent, pour le second cas. D'après les essais réalisés on a constaté que dans le premier cas il était préférable de relier les poches à un volute tampon qui peut être inclus dans le puits de dérive à l'intérieur de la planche, dans cette situation nous avons remarqué qu'il était préférable de maintenir la planche à la pression atmosphérique par l'intermédiaire d'un pot de mise à l'évent qui évite les entrées d'eau dans la planche. De plus, le gonflage des poches se fait à la bouche et peut être limité par une soupape tarée qui évitera des surpressions génantes risquant de bloquer la dérive ou de détériorer le puits. On peut aussi remplacer les poches en caoutchouc par des mousses souples à cellules fermées ou autre matériaux élastiques ayant une faible hys térésas, en ayant soin d'ajuster leur épaisseur pour que les deux faces ro- tectrices entrent en contact lorsque la dérive n'est pas entre les deux. L'invention peut être appliquée sur les planches à voile munies de dérives ainsi que sur les dériveurs ou autres engins flottants à dérives mobiles. Exemple du gain de poids sur une planche à voile de compétition OPEN prise dans l'exemple précédent (poids à terre 18 000 g) longueur du puits de dérive 100 cm. Epaisseur moyenne de la planche à l'endroit du puits de dérive 20 cm - hauteur d'eau (due à la poussée d'Archimède) dans le puits de dérive 8 cm (basse vitesse) Hauteur d'eau due à la pression hydrodynamique et au remplissage éventuel du puits par dessus le pont 20 cm (grande vitesse). Epaisseur de : Poids de la planche OPEN en évolution la dérive donc : du puits en cm : Avec le dispositif Sans le dispositif : : Basse vitesse:Grande vitesse : Basse vitesse Grande vitesse Volume pris 20 cm3 0 cm3 180 cm3 2000cm3 par la dérive 2,2 cm 18 200 g : 18 o g . 19 500 g : 20 400 2,2 cm @@ @@@ g @@ @@@ g @@ @@@ g 20 400 g Volume pris par la dérive 40 cm3 0 cm3 300 cm3 2 600 cm3 3 cm 18 260 g 18 300 g 20 100 g 21 400 g Poids d'eau transportée dans le puits dedérive : 2,2 cm .200 g soit 8 :: 220 g soit 10 1 1 580 g soit 2 2 180 g soit : fois moins fois moins 8 fois plus 10 fois plus 3 cm 260 g soit 8 300 g soit 11 2 100 g soit 3 400 g soit fois moins fois moins 8 fois plus 11 fois plus De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la descrip- tion qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif deux formes d'exécution de ce système. - ou la figure n 1 représente une vue de dessus du puits de dérive équipé de ce système. - ou la figure n 2 est une vue de dessus d'une planche dont le puits de dérive est équipé de ce système avec un volume tampon à l'intérieur de la planche. - ou la figure n 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne A - A' de la figure n 2. - ou la figure n 4 est une vue de dessus d'une planche à voile dont le puits de dérive est équipé de ce système avec un volume tampon à l'intérieur du puits de dérive. - ou la figure n 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne B - B' de la figure n 4. Première forme d'exécution figure n 1, n 2 et n 3 ou la planche à voile a le puits de dérive équipé de ce système (1) composé d'éléments élastiques gonflables, étanches, (10) encaoutchouc. Ces éléments sont recouverts d'une feuille de protection (12) résistante à l'abrasion et de faible coefficient de frottement, en polyester. Ies dits éléments élastiques sont reliés par un embout (20) au ta- yau (22) à un volume tampon (5) composé d'une poche en caoutchouc gonflée à l'air placée dans la planche à voile et assurant une pression comprise dans l'ex asple et suivant la position de la dérive entre 14 et 28 g/cm2. L'élément élas tique de gsrt et d'autre de la dérive constitué de deux poches en caoutchouc (10) peut être rempli avec de la mousse ultra souple à cellnles ouvertes et raccordé directement par l'embout (20) au tuyau (23) puis au tube latéral (15) du pot d'évent (63, afin d'éviter les reprises d'eau dans la mousse souple (cas d'une planche moussée).Dans ce cas on bouchera la sortie (19) du tuyau en croix qui sert àssi à raccorder les deux poches par les embouts (18). Les poches (10) ainsi reliées sont en équipression permanente. Dans le cas d'une planche creuse l'embout (20) débouche directement à l'intérieur de la planche. Deurième forme d'exécution figure n 1, no 4 et n 5 ou la planche à voile a le puits de dérive équipé de ce système (1) décrit précédemment ou les éléments en caoutchouc gonflables sont reliés directement à un volume tampon constitué par une cavité située en partie supérieure de chaque côté et à l'intérieur du puits de dérive (213ce volume joue le même rôle que celui évoqué précédent. Placé ainsi à l'intérieur du puits il évite l'emploi du pot d'é- vent. Pans les deux formes d'éxécution dans le cas ou on a les poches en ca outchouc pleines d'air on les gonflera à l'aide d 'un robinet (3) relié par un tube en forme de T à une soupape tarée (4) à 28 g/cm2 dans l'exemple décrit, le T étant relié à une croix en tube par l'orifice (19), les poches sont reliées entre elles par les sorties de la croix (18). La dérive (7) représentée sur le dessin possède un axe (16) qui vient se loger dans une pièce (17) qui maintient en position la dérive en laissant la place à la poche en caoutchouc (10) ainsi qu'à la feuille de'protection (12) entre la pièce (17) et le puits de dérive (8). Les feuilles de protection (12) sont maintenues gracie à des baguettes d'appui (14) qui sont solidement fixées dans la planche(9). Avantageusement des feuilles de polyester souples (13) rempochent le coincement de la poche (10) entre la baguette (14) et la dérive (7). Des lèvres (11) en caoutchouc, ou polyester ou autre matériaux protègent l'ensemble. Lorsqu'on renversera la planche les quelques gouttes d'eau ayant pu pénétrer dans le pot d'évent s'évacueront par gravité par l'orifice (24) relié à l'atmosphère. - REVENDICATIONS 1. - la présente invention concerne un dispositif qui permet à une planche à voile ou autres engins flottants munis d'une dérive mobile d'évoluer sur l'eau avec un puits de dérive caractérisé par le fait qu'il comporte des volumes étanches (10) dont la surface (12) est résistante à l'abrasion, à la traction et de faible coefficient de frottement disposés de chaque côté de la dérive et quivien nent en contact occuper les espaces laissés libres par la dérive quelque soit sa position. Ces volumes élastiques empêchent l'eau de pénétrer. 2. - Dispositifs selon la revendication 1. caractérisés par le fait que les volumes étanches sont gonflés par de l'air à une pression supérieure à la pression hydrodynamique exercée par l'eau à faible et grande vitesse. 3. - Dispositifs selon la revendication 1. caractérisés par le fait que les volumes étanches peuvent être gonflés par des mousses souples haute résilience à cellules ouvertes à faible hystérésis exerçant une pression supérieure à la pres sion hydrodynamique exercée par l'eau à faible et grande vitesse. 4. - Dispositifs selon la revendication 1. caractérisés par le fait queles volumes élastiques sont constitués par des mousses ultra-souples à cellules fermées à faible hystérésis exerçant une pression supérieure à la pression hydrody nasique exercée par l'eau à faible et grande vitesse. 5. - Dispositifs selon les revendications 1. 2. 3. caractérisés par le fait que les volumes étanches (1Q) sont reliés entre eux par un tube (18) afin d'assurer l'équipression de chaque coté de la dérive 6. - Dispositifs selon les revendications 1. 2. 5. caractérisés par le fait que les volumes étanches (10) sont reliés par un tube (22) à un volume tampon cons titué par une poche en caoutchouc (5) et qui permet de limiter les variations de pression entre deux positions extrêmes de la dérive. Ce volume tampon est situé à l'intérieur de la planche lorsqu'elle est creuse. 7. - Dispositifs selon les revendications 1. 2. 5. caractérisés par le fait que les volumes étanches (10) sont reliès directement à un volume tampon (21) qui permet de limiter les variations de pression entre deux positions extrêmes de la dérive. Ces volumes sont placés à l'intérieur du puits de dérive. 8. - Dispositifs selon les revendications 1. 2. 5. 6. caractérisés par le fait qu'un pot d'évent (6) inclus dans la planche à voile creuse joue le triple rtle de mise à la pression atmosphérique de la planche, de piège à eau et de vidange automatique des traces d'eau piégées ; par retournement de la planche l'eau sort par ltorifice (24). 9. - Dispositifs selon les revendications 1. 3. 5. caractérisés par le fait que les poches étanches (10) sont reliées par le tube (23) au tube (15) du pot d'évent (6) lorsque la planche est pleine de mousse.