Brevet FR2671686A1 — publié le 19920724

DISPOSITIF POUR COUPER LES TIGES D'ALGUES DANS LES FONDS MARINS ET INSTALLATION DE RECUPERATION D'ALGUES METTANT EN OEUVRE UN TEL DISPOSITIF La présente invention concerne principalement un dispositif pour couper les tiges d'algues dans les fonds marins. Elle concerne également une cage de collecte des algues coupées destinée à équiper un tel dispositif ainsi qu'une installation de récupération d'algues. Dans les trois demandes de brevet antérieures du demandeur, à savoir les demandes NO 89 02322 (publiée sous le NO 2 643 214), 89 13508 et 90 06086, on décrit des dispositifs de coupe de tiges d'algues dans les fonds marins qui comprennent essentiellement un outil de coupe et une enceinte ou hotte de récupération des algues coupées. Ces dispositifs donnent satisfaction en ce qui concerne la coupe des tiges d'algues. En effet, celles-ci sont coupées nettement et non pas arrachées, comme cela est requis pour certaines espèces d'algues. Toutefois, on a constaté que ces dispositifs sont encore perfectibles pour ce qui est de la récupération des algues dans l'enceinte ou hotte équipant l'outil de coupe ; en effet, le demandeur a constaté que seule une partie des algues coupées était récupérée. Cette constatation est d'ailleurs d'autant plus facile à faire que l'espèce d'algues est l'ascophylum. En effet, les feuilles de ces algues sont pourvues de vésicules remplies d'air jouant le rôle de flotteurs. Dès que les tiges sont coupées, celles-ci remontent directement à la surface de l'eau. Les inconvénients d'une telle collecte imparfaite apparaissent clairement et consistent essentiellement en une perte d'ordre économique. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle est partie de la constatation du fait que pour obtenir une collecte correcte des algues, l'enceinte ou hotte de récupération ne devait plus rester statique mais "suivre" la coupe des algues. Ces différents résultats sont atteints grâce au dispositif de l'invention qui, de manière connue, comprend un outil de coupe et un support rotatif de même axe mais tournant en sens opposé. Ce dispositif est remarquable par le fait que le support est surmonté et solidaire d'une cage de collecte des algues de même axe que lesdits outil et support, dont la paroi présente une ouverture à bord hélicoidal de même axe que lesdits outil et support1 cette ouverture surplombant l'outil ; il est également remarquable par le fait que la cage communique par sa partie supérieure avec un panier de stockage des algues. Le dispositif est déplacé sur le fond marin de telle manière que l'axe de l'outil de coupe et du support soit approximativement perpendiculaire à ce fond. La cage, dans son mouvement rotatif, et grâce à son ouverture à bord hélicoldal, rabat les algues vers l'outil de coupe et les transfère, après la coupe, vers le panier de stockage. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses mais non limitatives - l'ouverture s'étend sur une fraction de la paroi de la cage et la fraction restante est enroulée en spirale autour dudit axe, de façon à former une rampe de transfert des algues coupées, de l'outil vers le panier de stockage - la fraction de paroi de la cage qui présente une ouverture à bord hélicoïdal a une section droite qui s'inscrit sensiblement dans un demi-ovale - la fraction de paroi restante a une section droite qui s'inscrit sensiblement dans un demi-cercle - le support affecte la forme d'un tambour dans lequel est logé l'outil de coupe, le tambour présentant des ouvertures radiales réparties sur une partie de sa périphérie et se prolongeant par un bras en forme de crochet qui s'étend dans le même plan que le tambour et du côté des ouvertures radiales - l'ouverture à bord hélicoidal de la paroi de la cage surplombe lesdites ouvertures radiales - le dispositif présente des moyens uniques d'entraînement en rotation de l'outil de coupe et de l'ensemble support/cage, ces moyens étant disposés sur un élément de réception fixe par rapport auxdits outil et support, cet élément de réception étant adapté pour recevoir des moyens de maniement du dispositif sur les fonds marins. La cage selon l'invention, destinée à équiper un outil de coupe et un support rotatif de même axe mais tournant en sens opposé, est caractérisée en ce que cette cage, de même axe que lesdits support et outil, est adaptée pour être montée sur et rendue solidaire dudit support, et en ce que sa paroi présente une ouverture à bord hélicoidal qui est destinée à surplomber l'outil, ce bord étant également de même axe que celui desdits support et outil. Enfin, l'installation de récupération d'algues en mer de l'invention, qui comprend un bateau équipé d'une grue, est caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif tel que décrit plus haut, déplacé par ladite grue, cette dernière étant équipée d'un treuil muni d'un système de fixation du dispositif, ayant la forme d'une échelle de corde à barreaux rigides. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront de la description et des desssins annexés qui en présentent des modes de réalisation préférentiel. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue schématique de face d'un premier mode de réalisation du dispositif, coupé par un plan vertical passant par l'axe de rotation de l'outil de coupe - les figures 2A, 2B et 2C sont des vues, respectivement de face, de droite et de dessus de la cage de collecte des algues du dispositif de la figure 1 - la figure 3 est une vue de dessus d'une variante de réalisation de l'ensemble outil de coupe/support - la figure 4 est une vue schématique de face du dispositif, destinée à montrer le parcours des algues coupées dans la cage jusqu'au panier de récupération - la figure 5 est une vue de face simplifiée d'une partie d'une installation de ramassage d'algues utilisant le dispositif de l'invention - la figure 6 est une vue de dessus simplifiée d'une variante de la cage de collecte des algues, équipée d'une porte de fermeture. Le dispositif représenté à la figure 1 est destiné à la récolte de tiges d'algues sur un fond marin. Ce dispositif comprend un support 2 en forme de tambour d'axe XX' qui, en position de travail (position de la figure 1) a une direction verticale. A l'intérieur du tambour 2, juste au-dessous de sa face supérieure est disposé un couteau rotatif 1 d'axe XX'. Ce tambour et ce couteau sont similaires à ceux décrits dans la demande de brevet NO 89 13508 du demandeur (voir page 5, lignes 8 à 21, et de la ligne 31 à la page 6 ligne 2). Ainsi, le tambour 2 présente une forme d'étoile à ouvertures radiales. Le tambour 2 est solidaire par sa face supérieure d'un ensemble tubulaire 4. Cet ensemble est formé d'un premier tube cylindrique 40 de large diamètre raccordé à un second tube 41 de diamètre inférieur. Ceux-ci sont également centrés sur l'axe XX'. L'extrémité supérieure du tube 41 présente une ouverture circulaire suffisante pour recevoir avec un certain jeu, un tube cylindrique 5. Ce dernier débouche, au niveau de sa partie supérieure, en dehors du tube 41 et au niveau de sa partie inférieure à l'intérieur du tube 40. Il est également centré sur l'axe XX' et est guidé à l'intérieur du tube 41 par une paire de roulement à billes 42. A l'extrémité supérieure du tube 5 est soudé un bras horizontal 54 qui porte sur sa face supérieure des boucles d'attache 540 de câbles tracteurs. L'extrémité inférieure du tube 5 est soudée à une plaque 51 sensiblement parallèle au couteau 1. Celle-ci est fixée aux ailes d'une chape en "U" 52 dont la base 520 porte un moteur hydraulique 53. L'alimentation du moteur, de préférence à deux sens de rotation, se fait au moyen de conduites de liquide hydraulique logées à l'intérieur du tube 5. Elles sont symbolisées par une ligne qui porte la référence 530 à la figure 1. Le couteau 1 est monté et calé directement sur l'arbre de sortie 531 du moteur hydraulique 53. Ce moteur unique permet, à l'aide de moyens appropriés non représentés, d'entraîner en rotation dans des sens opposés, d'une part le couteau 1 et d'autre part le couple constitué par le tambour 2 et l'ensemble tubulaire 4. Ces moyens consistent par exemple en un pignon planétaire en prise avec une série de trois pignons satellites, tels que décrit dans la demande NO 89 02322 mentionnée plus haut. De préférence, le rapport de réduction entre ceux-ci est de l'ordre de 1/4 de sorte que le couteau 1 tourne à une vitesse environ 4 fois supérieure à celle du tambour 2. A la figure 1, les sens de rotation du couteau 1 et du tambour 2 ont été représentés respectivement par les flèches f et g. Sur le support est fixée une cage métallique 3, également solidaire du tube 41 au niveau de sa partie supérieure. Une plaque 33 assure la fixation de la cage au support 2. Cette cage a une forme de tonneau d'axe XX' ; elle est ouverte à sa base et à son sommet. Elle est formée d'un entrecroisement de tiges courbes 34 sur lesquelles est tendu un grillage non représenté. Les figures 2A, 2B et 2C permettent de mieux comprendre la forme de cette cage. Plus particulièrement en référence à la figure 2C, on constate que la partie 31 de la cage, dite partie avant, s'inscrit dans un demi-ovale centré sur l'axe XX' alors que la partie 32, dite partie arrière, s inscrit dans un cercle centré également sur l'axe XX'. Sur ces figures, on a donné à la paroi de la cage la référence 30. Les parties de paroi qui présentent des doubles hachures correspondent à celles qui, dans la vue considérée, sont en regard l'une de l'autre. Selon une caractéristique importante de l'invention, la paroi 30 de la cage présente une ouverture 0 à bord hélicoldal 300 ; l'hélice correspondante est centrée sur l'axe XX'. On constate que cette ouverture s'étend sensiblement dans la partie 31 de la cage. Dans la partie arrière 32 de la cage, la paroi est enroulée en spirale autour du tube 41 de sorte que celle-ci forme une rampe 301 qui fait communiquer la base de la cage avec son sommet. Enfin, le dispositif est muni d'un panier de stockage 6 de forme tronconique, également réalisé à l'aide de tiges courbes sur lesquelles est tendu un grillage. La partie 60 du panier qui communique avec la rampe 301 est fermée en son sommet mais ouverte à sa base. L'autre partie 61 communique avec la partie 60 mais est quant à elle, fermée au sommet et à sa base. Cette partie est articulée et manoeuvrable au moyen d'un vérin 62 de manière à en permettre le vidage. Enfin, le dispositif est équipé de moyens d'amenée d'air comprimé jusqu'au-dessus du tambour 2, au voisinage de ses branches. Ceux-ci n'ont pas été représentés sur les figures car ils ne font pas partie de l'invention à proprement parler. Il s'agit par exemple de tuyaux logés dans le tube 5, lesquels communiquent avec un second tuyau descendant jusqu'au-dessus du tambour par un système de joint rotatif. Le mouvement d'air comprimé est symbolisé par les flèches AC à la figure 1. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Le dispositif est manipulé à l'aide d'une grue placée sur un bateau. La grue comporte un treuil rattaché aux boucles d'ancrage 540 du bras 54, solidaire du sommet du tube 5. Lorsque le tambour 1 repose sur le fond marin sur lequel poussent les algues, on met en route le moteur 53. Cette mise en route provoque la rotation dans le sens de la flèche f du couteau 1. Dans le même temps, cette mise en route provoque également la rotation d'une part du tambour 2 et de l'élément tubulaire 4, ainsi que de la cage 3. Les algues qui se trouvent dans le rayon d'action de la cage 3 sont rabattues à l'intérieur de celle-ci au cours de sa rotation, la forme hélicoldale du bord de l'ouverture 0 facilitant la prise des algues non loin de leur base et l'entrée de leurs branches à l'intérieur de la cage. Bien entendu, simultanément, les tiges sont coupées par le couteau 1. En quelque sorte, la cage 3 "suit" la coupe des algues. Une fois coupées, les tiges sont véhiculées à l'intérieur de la cage dans un sens opposé au sens de rotation de celle-ci. Aux figures 2C et 4, le trajet suivi par les algues coupées est figuré par des flèches en traits gras. Ainsi, lorsque les algues arrivent dans la partie arrière de la cage, la rampe 301 les dirige progressivement vers son sommet où elles sont réceptionnées à l'intérieur du panier 6. La forme demi-ovale de la partie avant 31 de la cage, combinée avec l'ouverture à bord hélicoïdal tend à rabattre vers l'intérieur de celle-ci un nombre élevé d'algues y compris celles dont les ramifications s'détendent assez loin. Lorsque le panier de réception est plein, on remonte l'ensemble du dispositif sur le bateau, le moteur 53 étant bien entendu arrêté. On procède alors au vidage du panier en actionnant le vérin 62 ; la position relevée du panier est délimitée par un contour en traits pointillés à la figure 4. En référence à la figure 3, on a représenté une variante de l'ensemble couteau/tambour ; ce dernier porte la référence 7. Ce tambour présente des ouvertures radiales 73 seulement sur une partie de sa circonférence ; dans l'exemple représenté ces ouvertures forment quatre branches 71. Le reste du tambour forme une espèce de carter fermé qui se prolonge vers le devant des ouvertures 73 par un crochet 72. Lorsqu'un tel tambour est utilisé avec une cage conforme à l'invention, on fait correspondre l'ouverture O de la cage avec la partie ouverte du tambour. Sur la figure 3, l'angle d'ouverture du tambour (et de l'ouverture 0 correspondante) est symbolisée par la référence v. En cours d'utilisation, la forme semi-ovale de la partie 31 de la cage, combiné à la forme excentrée du crochet 72, tendent à rabattre à l'intérieur du dispositif un nombre élevé d'algues. Dans la variante de la figure 6, la cage est équipée d'une porte 35 d'axe de rotation YY' sensiblement vertical, lequel est placé au voisinage de la paroi et à l'opposé de la rampe 301. En position ouverte, la porte est plaquée contre la paroi 30 de la cage. En position fermée, c'est-à-dire après pivotement de 900 environ autour de l'axe YY', elle est rabattue vers l'ensemble tubulaire 4 de sorte qu'elle obture la cage. Des moyens mécaniques adaptés, par exemple une boîte à renvoi d'angle couplée au vérin 62, permettent de la manoeuvrer. Cette porte est très utile lorsque le dispositif est remonté sur le bateau. En effet, dès lors que la zone d'algues dans laquelle s'effectue la coupe est dense, le panier de réception 6 est vite plein et la cage se remplit progressivement d'algues. Par conséquent, pour éviter que les algues ne s'échappent de la cage lors de la remontée, on ferme la porte 35 de façon à y emprisonner les algues. Bien entendu, la porte est à nouveau ouverte en vue du vidage et d'une nouvelle coupe d'algues. A la figure 5, on a représenté très schématiquement un dispositif conforme à l'invention bloqué au fond de l'eau, contre des rochers R. Le treuil 9 à l'aide duquel il est manipulé comporte deux câbles 93 parallèles entre lesquels sont disposées des barres rigides 92. Cet ensemble forme, lorsqu'il est déroulé, une sorte d'échelle de corde. La partie basse des câbles 93 est fixée au bras 54 du dispositif. Enfin, un moteur hydraulique 91 permet d'actionner le treuil 9 de manière à permettre soit la descente soit la remontée des câbles. Lorsque le dispositif est bloqué contre les rochers R, le tambour 2 ainsi que la cage 3 ne peuvent plus se mouvoir en rotation ; du fait du montage du tube 5 à l'intérieur du tube 41 et de l'utilisation de roulement à billes 42, c'est l'ensemble tube 5/bras 54 qui subit un mouvement rotatif autour de l'axe XX'. La grue 8 et le support 90 du treuil étant fixes, l'échelle de corde, constituée par des câbles 93 et des tiges 92, adopte un mouvement rotatif qui tend à lui donner une forme de vrille. Par conséquent, la hauteur H de l'échelle diminue et provoque une légère remontée du dispositif suffisante pour le dégager des rochers R. Lorsque ce dégagement est fait, on assiste à un mouvement dans le sens contraire de l'échelle, de telle manière que celle-ci retrouve sa disposition (non vrillée). Un tel dispositif est non seulement applicable au dispositif de l'invention, mais également à l'ensemble des outils permettant de récolter les algues au fond de l'eau et susceptibles de se bloquer dans des rochers ou autres obstacles. A titre purement indicatif on donne ci-après certaines caractéristiques techniques du dispositif de l'invention - capacité du panier de stockage : 50 à 100 kg d'algues - vitesse de rotation de la cage : 30 tr/mn - vitesse de rotation du couteau : 120 tr/mn - hauteur totale du dispositif : 150 cm. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour couper les tiges d'algues dans les fonds marins, qui comprend un outil de coupe (1) et un support (2 7) rotatifs de même axe (X, X') mais tournant en sens opposés, caractérisé en ce que le support (2) est surmonté et solidaire d'une cage de collecte (3) des algues, de même axe (X, X') que lesdits outil (1) et support (2 ; 7), dont la paroi (30) présente une ouverture (0) à bord hélicoidal (300) de même axe que lesdits outil (1) et support (2 ; 7), laquelle surplombe l'outil (1) et en ce que la cage (3) communique par sa partie supérieure avec un panier de stockage (6) des algues. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (300) s'étend sur une fraction (31) de la paroi (30) de la cage (3) et en ce que la fraction restante (32) est enroulée en spirale autour dudit axe, de façon à former une rampe (301) de transfert des algues coupées, de l'outil (1) vers le panier de stockage (6). 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la fraction (31) de paroi de la cage qui présente l'ouverture (0) à bord hélicoidal (300), a une section droite qui s'inscrit sensiblement dans un demi-ovale. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fraction de paroi restante (32) a une section droite qui s'inscrit sensiblement dans un demi-cercle. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support (2 ; 7) affecte la forme d'un tambour (70) dans lequel est logé l'outil de coupe, le tambour présentant des ouvertures radiales (72) réparties sur une partie de sa périphérie et en ce que le tambour (70) se prolonge par un bras en forme de crochet (72) qui s'étend dans le même plan que celui-ci et du côté des ouvertures radiales (72). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ouverture (300) à bord hélicoîdal de la paroi de la cage surplombe lesdites ouvertures radiales (72). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il présente des moyens uniques (53) d'entraînement en rotation de l'outil de coupe (1) et de l'ensemble support (2 7)/cage (3), ces moyens étant disposés sur un élément de réception (52) fixe par rapport auxdits outil et support, cet élément de réception (52) étant adapté pour recevoir des moyens de maniement (54) du dispositif sur les fonds marins. 8. Cage de collecte d'algues, destinée à équiper un outil de coupe (1) et un support (2 ; 7) rotatifs de même axe (X, X') mais tournant en sens opposés, caractérisée en ce que ladite cage, de même axe que lesdits support et outil, est adaptée pour être montée sur et rendue solidaire dudit support (2 ; 7), et en ce que sa paroi (30) présente une ouverture (300) à bord hélicoïdal qui est destinée à surplomber l'outil (1), ce bord étant également de même axe que lesdits support et outil. 9. Installation de récupération d'algues en mer, qui comprend un bateau équipé d'une grue (8), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, déplacé par ladite grue, cette dernière étant équipée d'un treuil (9) muni d'un système de fixation du dispositif ayant la forme d'une échelle de corde, à barreaux rigides (92).