Brevet FR2684065A1 — publié le 19930528

BATEAU RECUPERATEUR D'OBJETS FLOTTANTS La présente invention concerne un bateau récupérateur d'objets flottants destiné à être utilisé dans le cadre de l'amélioration de l'environnement et de la lutte contre la pollution des rivières et autres plans d'eau. De tels bateaux récupérateurs sont utilisés en particulier pour éliminer les détritus et autres déchets (y compris les hydrocarbures) flottants à la surface de l'eau. On connaît des bateaux équipés de moyens récupérateurs de déchets tels que tapis roulants ou dispositifs analogues. Ces bateaux connus présentent souvent des performances limitées inhérentes à l'adjonction d'un tapis roulant sur une coque de navire classique. t'invention a pour but de proposer un bateau bien adapté à la récupération de déchets tant au niveau de la compacité d'ensemble qu'au niveau de la facilité de manoeuvre par un équipage réduit. Plus précisément l'invention propose un bateau équipé de moyens récupérateurs d'objets flottants1 caractérisé en ce qu'il comporte une coque munie de deux projections latérales avant pour définir un canal axial ouvert sur l'avant du bateau, lesdits moyens récupérateurs comportant une section de récupération disposée dans ledit canal, ledit bateau comportant de plus un poste de commande (ou cabine) pour l'opérateur disposé à l'avant au dessus de la section de récupération, au moins un réceptacle pour déchet disposé en partie centrale du bateau en sortie desdits moyens récupérateurs et un groupe moteur à l'arrière dudit bateau. Ainsi donc la position avancée et élevée du poste de commande pour l'opérateur (ou de la cabine) disposé en partie au-dessus des moyens récupérateurs permet une manoeuvre efficace du bateau récupérateur par un équipage constitué d'un seul opérateur. Selon une variante de l'invention, la manoeuvre est encore facilitée par l'utilisation d' un unique groupe moteur du type groupe électrogène alimentant au moins une centrale électro-hydraulique entraînant un propulseur hydraulique (à arbre en Z). Avantageusement, la coque est du type catamaran constituée des deux flotteurs latéraux intégrant lesdites projections latérales avant et se prolongeant jusqu'à arrière du bateau, lesdits flotteurs étant reliés par un plateauentretoise avant porteur dudit poste de commande et par un plateau-entretoise arrière porteur dudit groupe électrogène. Un tel agencement a, entre autres, pour résultat de rendre le bateau récupérateur selon l'invention facilement démontable (et par là même transportable à pied d'oeuvre). En particulier selon une autre variante de l'invention, le bateau est démontable en quatre sous-ensembles principaux constitués par les deux flotteurs latéraux, le plateau-entretoise avant muni du poste de commande et le plateau-entretoise arrière muni du groupe électrogène. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens récupérateurs comportent un tapis-convoyeur disposé en partie dans ledit canal, ledit tapis-convoyeur présentant une partie arrière montée pivotante sur un axe horizontal solidaire de la coque et une extrémité avant attachée à la coque par des moyens de suspension réglables en hauteur. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le bateau comporte deux pieux d'ancrage relevables montés sur lesdites projections latérales avant. Les pieux permettent le maintien statique en position (par opposition au maintien dynamique à l'aide du ou des propulseurs) lors des opérations de récupération proprement dites, notamment dans des plans d'eau animés de courants. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le bateau comporte des moyens autonomes d'entraînement de l'eau située dans ledit canal de l'avant vers 1' arrière desdites projections latérales avant. Cette caractéristique est particulièrement intéressante pour générer un courant de surface dans la zone de récupération. Ce courant aspire et canalise les objets flottants en direction des moyens récupérateurs (le tapisconvoyeur). Cette aspiration est utilisée notamment pour récupérer les déchets flottants dans des zones peu ou non accessibles par le bateau lui-même. Avantageusement les moyens autonomes d'entraînement sont constitués par deux jeux de jets d'eau sous pression orientables, montés en vis-à-vis à l'avant du canal en amont de ladite section de récupération. Selon une variante, les jeux de jets d'eau sous pression sont fixés sur des panneaux verticaux prolongeant ledit canal vers l'avant du bateau, lesdits panneaux étant montés pivotants sur lesdites projections latérales avant. En particulier, chaque jeu de jets d'eau comporte deux rampes, l'une immergée, l'autre émergée, les rampes comportant une pluralité de buses de sortie des jets d'eau orientées en biais vers le centre du canal et de façon à créer un courant d'eau vers l'arrière du bateau. Afin de faciliter la manoeuvre et de protéger l'avant du bateau, ce bateau comporte des galets ou rouleaux verticaux de protection disposés sur l'extérieur avant des flotteurs et sur l'avant des panneaux verticaux. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins ci-annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de profil dlun bateau récupérateur selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique de dessus du bateau illustré à la figure 1; - la figure 3 est une vue schématique partielle du dessus du bateau illustré aux figures 1 et 2 après retrait de la cabine, du plancher attenant et des moyens de suspension de l'extrémité avant du tapis-convoyeur pour dévoiler la zone de récupération des déchets et le canal axial défini entre les deux projections latérales avant; - et la figure 4 est une vue schématique agrandie du devant du bateau illustré aux figures 1 et 2. Si l'on considère les figures 1, 2 et 3, le bateau récupérateur selon l'invention comporte une coque à fond plat 10 munie de deux projections latérales avant 12 et 14 pour définir un canal axial 16 ouvert sur l'avant du bateau (à droite en considérant les figures 1, 2 et 3). Des moyens récupérateurs d'objets flottants sont constitués dans le mode de réalisation de 1 invention ici décrit à titre d'exemple non limitatif, par un tapisconvoyeur 18 à entraînement continu en boucle fermée. Le tapis-convoyeur 18 comporte une bande métallique grillagée 19, de préférence munie de griffes transversales, tendue entre deux rouleaux d'extrémité 21 et 23. Sans sortir du cadre de 1 invention, des convoyeurs à godets, des bandes à raclettes transversales, ou des convoyeurs équipés en tête d'une roue à aubes (très efficace pour la collecte de déchets flottants d'hydrocarbures) sont utilisés dans des variantes (non représentées) de l'invention. Tels que représentés sur les figures 1 et 3, les moyens récupérateurs (le tapis-convoyeur 18) présentent une section de récupération 20 en partie immergée (la ligne S schématisant la surface de l'eau) disposée dans le canal axial 16. Dans le mode de réalisation de l'invention ici décrit, la coque 10 est du type catamaran avec deux flotteurs latéraux 13 et 15 intégrant les projections latérales avant 12 et 14 et se prolongeant jusqu'à l'arrière du bateau (à gauche des figures 1 et 2) où débouche le canal axial 16 (centré sur l'axe de symétrie XX'). Les flotteurs 13 et 15 sont réalisés en tôles d'acier (ou d'aluminium) soudées et présentent pour chacun d'eux quatre compartiments étanches accessibles par trous d'homme (non représentés). Les deux flotteurs latéraux 13 et 15 sont solidarisés par un plateau-entretoise avant 22 porteur du poste de commande pour l'opérateur (cabine 24) et un plateauentretoise arrière 26 porteur d'un groupe moteur type groupe électrogène 28 à moteur diesel. Dans la cabine 24 sont regroupés tous les éléments de commande, de contrôle et de sécurité du bateau-récupérateur. Le plateau-entretoise avant 22 se présente sous la forme d'un cadre horizontal surélevé 31 pourvu de deux poutrelles de liaison 30 et 32 et sur lequel est disposé un plancher à claire-voie 34 présentant une découpe arrière en forme de U 36. Le cadre 31 est monté sur des pieds 38 solidarisés aux deux flotteurs 13 et 15. A l'avant du plateau 22 est montée en position centrale la cabine 24 au-dessus de la section de récupération 20 du tapis-convoyeur 18. Comme on peut le remarquer sur les figures 1 et 4, la cabine 24, qui abrite le poste de commande pour l'opérateur, surplombe, par sa position extrême avant, le devant immédiat du bateau, plus précisément l'entrée du canal axial 16. Grâce aux deux fenêtres avant 40 et 42, l'opérateur a toute facilité pour surveiller la zone de récupération en surface. La position avancée de la cabine évite également à l'opérateur les effluves émises par les déchets regroupés dans les bacs 60, 62 et les gaz d'échappement du moteur diesel. L'arrière de la cabine 24 est équipé d'une potence 44 pourvue d'une lance d'arrosage 46 pour le nettoyage, par exemple de la bande grillagée 19, et pour permettre à l'opérateur à partir du plancher 34 de déloger, en vue de leur récupération, les déchets situés le long des murs de quai. Le tapis-convoyeur 18, par l'intermédiaire de longerons latéraux 47, est monté pivotant (aux 3/4 de sa longueur vers l'arrière) autour d'un axe horizontal 48 porté par deux poutres verticales 49 et 51 fixées sur chacun des flotteurs 13 et 15.Comme illustré sur les figures 1 et 4, l'extrémité avant 52 du tapis-convoyeur 18 est attachée à la coque 10 par des moyens de suspens ion réglables en hauteur; en particulier l'extrémité avant 52 du tapis-convoyeur 18 est suspendue par deux chaînes verticales 53 et 55 à un palonnier transversal 54 lui-même pendu en son milieu à l'extrémité libre d'un cable de relevage 56 monté sur un treuil hydraulique 58 fixé à la poutrelle 30 sur le devant de la cabine 24. Par réglage de la longueur efficace du cable 56 en sortie du treuil 58, l'opérateur a la possibilité de modifier la profondeur d'immersion de l'extrémité avant 52 du tapis-convoyeur 18 et la position de la section de récupération 20. Pour les simples déplacements du bateau sans opération de récupération, l'extrémité avant 52 du tapis-convoyeur 18 est relevée hors de l'eau. Le plateau-entretoise arrière 26 se présente sous la forme d'un cadre horizontal enjambant arrière du canal 16 et solidarisé aux deux flotteurs 13 et 15. Le cadre 26 supporte le groupe électrogène 28 destiné à fournir l'énergie nécessaire à la marche du bateau et au fonctionnement de ses équipements. Comme illustré sur la figure 1, deux bacs amovibles 60 et 62 sont disposés de façon transversale sensiblement en partie centrale du bateau. Ces bacs servent de réceptacles pour les déchets 65 et sont placés à cet effet en sortie du tapis-convoyeur 18 (la bande grillagée 19 étant entraînée de façon continue dans le sens de la flèche F par des moyens d'entraînement appropriés à commande hydraulique non représentés). Les deux bacs 60 et 62 sont maintenus en place sur les flotteurs 13 et 15 par des poutrelles 61 et 63, faisant fonction d'équerres, solidarisées aux flotteurs 13 et 15. Les poutrelles 61 et 63 reçoivent des rouleaux transversaux 69 facilitant le déplacement manuel des bacs 61 et 63 lors de leur déchargement à quai.Un volet déflecteur 64 disposé en sortie de la bande 19 du tapis-convoyeur 18 permet le routage des déchets vers l'un des deux bacs 60 et 62, le volet déflecteur 64 étant monté pivotant en son mmilieu sur deux bras de liaison 67 solidarisés aux longerons 47. Plus précisément, le volet déflecteur 64 pivote autour d'un axe horizontal (selon la double flèche de la figure 1) entre deux positions, une position "sortie arrière" illustrée en traits pleins sur la figure 1 pour diriger les déchets 65 vers le bac arrière 60 et une position "sortie avant" illustrée en pointillés sur la figure 1, pour diriger les déchets vers le bac avant 62. Le volet déflecteur 64 est déplacé d'une position à l'autre par l'opérateur à partir de la cabine 24 à l'aide d'un vérin hydraulique (non représenté). Tels que représentés sur la figure 1, deux planchers à claire-voie 66 et 68 sont disposés de part et d'autre du groupe électrogène audessus du canal central 16. Le bateau récupérateur est rendu autonome à l'aide de deux propulseurs hydrauliques 70 et 72 orientables sur 120 commandés depuis la cabine 24. Les deux propulseurs sont totalement indépendants pour permettre la marche "en crabe" du bateau et la rotation sur sa longueur. Llinversion de rotation simultanée des hélices stoppe le bateau sur son erre. Un répétiteur des angles des barres (ou des orientations des hélices) installé dans la cabine permet à l'opérateur une visualisation précise de la position de de chacun des propulseurs. Les propulseurs hydrauliques sont du type à arbre en Z avec hélice orientable 71 protégée dans une cage tubulaire 75 (les hélices sont protégées par valves hydrauliques en cas de blocage). Chaque propulseur est entraîné par un moteur hydraulique à cylindrée fixe monté dans un circuit hydraulique fermé bouclé sur une pompe hydraulique à cylindrée variable (pour permettre la variation de la vitesse des propulseurs). La pompe hydraulique à circuit fermé présentée ci-avant est entraînée par un moteur électrique, le tout constituant une centrale électrohydraulique dite de "propulsion".Chaque centrale de "propulsion" comporte également une pompe hydraulique circuit ouvert pour la mise en oeuvre de vérins pour la commande d'orientation des hélices; l'alimentation des vérins étant réalisée par des électro-distributeurs hydrauliques télécommandés à partir de la cabine 24. Les deux centrales électro-hydrauliques de propulsion "tribord" 76 et "babord" 78 sont respectivement disposées sur les flotteurs 13, 15 sous le plancher 34, chaque centrale étant équipée d'un capot de protection adéquat. A titre d'exemple non limitatif, le bateau récupérateur selon l'invention présente les caractéristiques suivantes: - longueur: 12 m - largeur: 4 m - tirant d'eau en charge: 0,60 m - poids à lège: 12000 kg (acier) / 9500 kg (aluminium) - largeur maximale de récupération: 4,2 m - longueur du tapis: 6 m - largeur du tapis: 1,40 m - maillage de la bande grillagée: 3 x 20 mm - groupe électrogène de 80 kVA avec moteur diesel de 90 ch (1500 t/min) - deux centrales électro-hydrauliques de "propulsion" équipées chacune d'un moteur électrique de 22 kW: - puissance restituée à chaque hélice 18 kw soit environ 25 ch. De plus le bateau récupérateur comporte une troisième centrale électro-hydraulique 80 disposée avec son capot de protection sur le flotteur tribord 13. Cette centrale 80 comporte un moteur électrique d'une puissance de 7,5 kW (à 1500 t/min) et une pompe hydraulique double-corps à cylindrée fixe pour circuit ouvert. La centrale 80 a pour objet l'entraînement des divers équipements liés à la récupération des déchets, notamment l'entraînement du tapis-convoyeur 18 (puissance 5 kW), celui du treuil hydraulique 58 et celui des divers vérins d'actionnement. Enfin une électropompe 82 de 4 kW également protégée est disposée sur le flotteur babord 15. Cette électropompe 82 comporte une pompe multifonction auto-amorçante de 25 m3/h destinée: à l'assèchement éventuel des compartiments des flotteurs; à l'alimentation de la lance 46 à partir d'une prise d'eau externe; à l'alimentation d'un dispositif de jets d'eau (décrit ci-après) à partir de la prise d'eau externe. Le bateau récupérateur comporte sur son avant deux panneaux verticaux 84 et 86, articulés sur chacune des projections latérales avant 12 et 14 intégrées aux flotteurs 13 et 15, et orientables par des vérins hydrauliques 88 et 90. Comme illustré sur les figures 1 et 3, les panneaux 84 et 86 prolongent le canal 16 de récupération vers l'avant du bateau tout en l'évasant pour augmenter la largeur efficace de la zone de récupération en surface. Chaque panneau 84 et 86 est équipé de deux jeux de jets 85 et 87 d'eau sous pression orientables montés en vis-à-vis à l'avant du canal 16 en amont de la section de récupération 20 du tapis-convoyeur 18. Chaque jeu de jets 85 (87) comporte une rampe émergée 91 (93) et une rampe immergée 92 (94). Les rampes 91 à 94 portent des buses de sortie des jets orientées en biais vers le centre du canal et vers le bas. La vitesse du bateau en marche avant génère un courant d'entraînement relatif de l'eau dans le canal central 16 de l'avant vers l'arrière des projections latérales avant 12 et 14.De plus, s'avérant très utile notamment en cas de position immobile sur l'eau du bateau, un courant d'eau de surface entraînant les déchets vers le canal 16 est généré en orientant les jets 85 et 87 vers l'arrière du bateau, par exemple en réduisant l'angle d'ouverture des panneaux 84, 86 (dans le sens des flèches courbes montrées sur les figures 2 et 3) par action sur les vérins 88 et 90. Lleau sous pression destinée aux jets est obtenue à partir de llélectropompe 82. Ainsi donc le bateau selon l'invention comporte des moyens autonomes d'entraînement de l'eau de surface située dans le canal 16 au niveau de la zone de récupération 20.Il en résulte une aspiration vers le canal 16 des déchets, aspiration qui est mise à profit pour la collecte des débris flottants dans des endroits peu ou pas accessibles par le bateau lui-même tels que le dessous des estacades ou les angles rentrants de quai. Dans une variante (non représentée) de l'invention, les buses de sortie des jets sont directement orientables par commande à distance à partir de la cabine. Il est à noter que l'avant du bateau est pourvu de protections sous la forme de galets ou rouleaux à axes verticaux disposés sur l'extérieur avant des projections latérales avant 12 et 14 (rouleaux 96 et 98 montés sur des plaques triangulaires 97 et 99) et sur l'avant des panneaux verticaux 84 et 86 (rouleaux 100 et 102). De plus les vérins 88 et 90 sont pourvus de valves "anti-chocs" permettant l'intercommunication instantanée de leurs deux chambres afin d'éviter d'endommager les panneaux avant 84 et 86 en cas de chocs. L'ancrage statique du bateau récupérateur est réalisable rapidement et sans effort particulier par l'intermédiaire de deux pieux d'ancrage verticaux 104 et 106 relevables à l'aide de treuils à main 108 et 110 manoeuvrés par l'opérateur et disposés au sortir immédiat de la cabine 24. Les pieux d'ancrage 104 et 106 de section rectangulaire (ou cylindrique dans une variante non représentée) sont montés coulissants dans des conduits 112 et 114 (porteurs des treuils 108, 110) et dans des puits 116 traversant les projections latérales avant 12 et 14. Les pieux d'ancrage 104 et 106 destinés à prendre appui sur le fond D du plan d'eau ont dans le mode de réalisation ici décrit une longueur efficace correspondante à 3,5 mètres de profondeur. Llutilisation des pieux est particulièrement intéressante pour maintenir le bateau en position lors des opérations d'aspiration des déchets flottants à l'aide des jets d'eau sous pression ou lors de travaux dans des plans d'eau sujets à des courants importants. Enfin une position "flottante" des pieux 104 et 106 assure l'immobilisation du bateau récupérateur pour une longue durée sans attention particulière aux éventuelles variations du niveau du plan d'eau. Le bateau récupérateur ici décrit présente une structure modulaire résultant du choix d'une coque de type catamaran. Cette structure modulaire se compose de quatre composants principaux: les deux flotteurs 13 et 15 pourvus de leurs équipements respectifs (propulseur, centrale électro-hydraulique, etc.), le plateau-entretoise avant 22 (avec la cabine et le poste de commande de l'opérateur) et le plateau-entretoise arrière 26 pourvu du groupe électrogène 28. Cette structure modulaire du bateau récupérateur permet son montage/démontage et facilite beaucoup son transport à pied d'oeuvre. Parmi les autres composants aisément démontables et transportables de façon indépendante, on peut noter le tapis-convoyeur 18, les pieux d'ancrage 104, 106, les bacs à déchets 60, 62 et les panneaux avant 84 et 86. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'une coque de type catamaran à deux flotteurs distincts. Dans un autre mode de réalisation de l'invention (non représenté), le bateau récupérateur présente une coque monobloc dont lavant est pourvu de deux projections latérales avant disposées de part et d'autre d'un canal axial débouchant sur l'étrave (ou sur l'avant) du bateau et accueillant la zone de récupération du tapis-convoyeur; l'utilisation d'une coque à fond plat de faible tirant d'eau permettant à 1V eau du canal de s'écouler sous la coque en aval du tapis-convoyeur. REVENDICATIONS 1. Bateau équipé de moyens récupérateurs (18) d'objets flottants, caractérisé en ce qu'il comporte une coque (10) munie de deux projections latérales avant (12, 14) pour définir un canal axial (16) ouvert sur l'avant du bateau, lesdits moyens récupérateurs (18) comportant une section de récupération (20) disposée dans ledit canal (16), ledit bateau comportant de plus un poste de commande 24 pour l'opérateur disposé à l'avant au dessus de la section de récupération (20), au moins un réceptacle (60, 62) pour déchets disposé en partie centrale du bateau en sortie desdits moyens récupérateurs (18) et un groupe moteur (28) à l'arrière dudit bateau. 2. Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe moteur est du type groupe électrogène (28), ledit groupe électrogène alimentant au moins une centrale électro-hydraulique entraînant un propulseur hydraulique directionnel (à arbre en Z). 3. Bateau selon la revendication 2, caractérisé en ce que la coque est du type catamaran constituée des deux flotteurs latéraux (13, 15) intégrant lesdites projections latérales avant (12, 14) et se prolongeant jusqu'à l'arrière du bateau, lesdits flotteurs (13, 15) étant reliés par un plateau-entretoise avant (22) porteur dudit poste de commande (24) et par un plateau-entretoise arrière (26) porteur dudit groupe électrogène (28). 4. Bateau selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est démontable en quatre sous-ensembles principaux constitués par les deux flotteurs latéraux (13, 15), le plateau-entretoise avant (22) muni du poste de commande (24) et le plateau-entretoise arrière (26) muni du groupe électrogène (28). 5. Bateau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens récupérateurs (18) comportent un tapis-convoyeur (18) disposé en partie dans ledit canal (16), ledit tapis-convoyeur (18) présentant une partie arrière montée pivotante sur un axe horizontal (48) solidaire de la coque (10) et une extrémité avant (52) attachée à la coque (10) par des moyens de suspension (53, 54, 55, 56, 58) réglables en hauteur. 6. Bateau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu ' il comporte deux pieux d'ancrage relevables (104, 106) montés sur lesdites projections latérales avant (12, 14). 7. Bateau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qulil comporte des moyens autonomes d'entraînement (82, 85, 87, 91, 92, 93, 94) de l'eau située dans ledit canal axial (16) de l'avant vers l'arrière desdites projections latérales avant (12, 14). 8. Bateau selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens autonomes d'entranement d'eau comportent deux jeux de jets d'eau sous pression orientables (85, 87) montés en vis-à-vis à l'avant du canal (16) en amont de ladite section de récupération (20). 9. Bateau selon la revendication 8, caractérisé en ce que les jeux de jets d'eau sous pression (85, 87) sont fixés sur des panneaux verticaux (84, 86) prolongeant ledit canal (16) vers l'avant du bateau, lesdits panneaux (84, 86) étant montés pivotants sur lesdites projections latérales avant (12, 14). 10. Bateau selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque jeu de jets d'eau (85, 87) comporte deux rampes (91, 92, 93, 94), l'une immergée (92, 94), l'autre émergée (91, 93), les rampes comportant une pluralité de buses de sortie des jets d'eau orientées en biais vers le centre du canal (16) et de façon à créer un courant d'eau vers l'arrière du bateau. 11. Bateau selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comporte des galets ou des rouleaux verticaux de protection (96, 98, 100, 102) disposés sur l'extérieur avant des projections latérales (12, 14) et sur l'avant des panneaux verticaux (84, 86).