Brevet FR2762285A1 — publié le 19981023

La présente invention concerne un dispositif destiné à empêcher un bâteau, ou tout autre véhicule marin de surface, ayant subi un sinistre (accident ou avarie), ou se trouvant en difficulté à la suite soit d'un phénomène météorologique (gros temps, tempête etc.), soit d'une mauvaise manoeuvre: - de se renverser ou de se retourner, - de s'enfoncer dans l'eau au point de couler (même après fracture ou dislocation). Actuellement il n'existe pas d'équipements annexes "anti-naufrage", entièrement dissociables de la structure du véhicule marin, pouvant être mis en place à la construction ou après celle-ci, susceptibles, dans tous les cas, d'empêcher par leur mise en oeuvre le véhicule de chavirer ou de sombrer et par là même: - de préserver les passagers et l'équipage, - d'éviter des pertes financières considérables. Le présent dispositif, en maintenant à flot les bâteaux gravement endommagés, voire fracturés, doit donc permettre: - de sauver les vies humaines, - de poursuivre à petite vitesse la navigation ou, dans les cas les plus difficiles (système de propulsion hors d'usage), de récupérer les bâteaux et véhicules marins présentant encore un intérêt ou, au moins, une partie de leurs équipements et de leur cargaison. L'invention se caractérise par l'utilisation de flotteurs et de ballons gonflables ou à expansion placés (ou fixés) extérieurement ou intérieurement au bâteau. Ces flotteurs et ballons repliés en "position d'attente" sont mis en oeuvre en cas de danger défini pour empêcher le véhicule de se retourner ou de s'enfoncer dans l'eau, en utilisant l'effet de portance: - latéralement pour contrer le basculement, - latéralement et intérieurement (pour lutter contre l'enfoncement). II s'agit en "anti-naufrage" intérieur d'occuper à l'aide d'enveloppes remplies d'air (ballons) le maximum d'espaces disponibles susceptibles d'être envahis par l'eau, constituant ainsi de véritables "bulles" d'air. La différence de densité entre le bateau dont la coque est remplie de ces "bulles" et l'eau déplacée par l'enfoncement joue alors en faveur du maintien à flot (principe d'Archimède). L'anti -retournement, mais également l'anti-enfoncement sont assurés par la mise en oeuvre des flotteurs d'extrémité de mât ( pour les voiliers), - des flotteurs latéraux, pour les bateaux et véhicules manns. Ces flotteurs latéraux, sont, soit fixés directement à la coque ou à la structure, soit placés à l'extrémité de bras fixes ou mobiles (basculants, articulés ou coulissants) reliés le plus souvent au bordage et mis en oeuvre préventivement ou après renversement ou retournement. La manoeuvre de "remise sur quille" étant réalisable grâce à l'utilisation du dispositif. Un bâteau échoué ou en train de sombrer peut également être remis à flot par l'intermédiaire du "système anti-naufrage" en attendant un remorquage ou, dans les cas les plus défavorables, afin d'assurer au moins le sauvetage des passagers et la récupération des matériels d'équipements ou de la cargaison. Les dessins annexés illustrent l'invention. Les figures 1 et 2 présentent le schéma de principe d'un ballon ou flotteur ( avec système de gonflage autonome à cartouche d'air comprimé ou chimique). Fig. 1: replié en position d'attente,Fig. 2: gonflé. La figure 3 donne une indication sur le positionnement des ballons intérieurs et des flotteurs extérieurs sur un paquebot, et la figure 4 sur un voilier. Les figures 5 à 17 indiquent différentes manoeuvres. ANTI - ENFONCEMENT 5 : voilier en configuration de navigation 6: dispositif mis en oeuvre (bras mobiles baissés ballons et flotteurs gonflés) 7 : flotteurs remontés (navigation possible après avarie) 8 : intérieur en partie dégagé. Bras mobiles et flotteurs en position préventive. ANTI RETOURNEMENT 9 : voilier en configuration de navigation 10 : voilier couché (risque de retournement complet) 11 : mise en oeuvre du flotteur de mât 12 : manoeuvre du "bras mobile" latéral porte flotteur 13 : retour vers la verticale 14: bâteau sur quille. REMISE SUR QUILLE APRES RETOURNEMENT. 15 : bâteau retourné 16: mise en oeuvre du flotteur de mât et d'un flotteur latéral 17 : mise en oeuvre du deuxième flotteur latéral retour vers la verticale. Les figures 18 et 19 présentent deux formes de ballons à expansion par raidisseurs pneumatiques ou hydrauliques (sphérique et pyramidal). Les figures 20 et 21 donnent le principe d'un flotteur à expansion mécanique simple (ressorts) 20 : flotteur replié 21 : flotteur déployé. La figure 22 montre un ballon (ou flotteur) gonflable type "sac étanche déformable". Enfin, la figure 23 indique le fonctionnement d'un agrès coulissant à cordage ou à câble pour flotteur latéral. 1 - SOLUTION TECHNIQUE APPORTEE PAR LE DISPOSITIF il - PRESENTATION DES Fu > TrEURS EX BALLONS Les flotteurs et ballons sont constitués d'enveloppes de forme variable selon l'utilisation et la position prévues sur le bâteau ou le véhicule (1).Ils peuvent être à volume unique ou alvéolés pour obtenir une meilleure sécurité d'emploi. En "position d'attente" ils sont, pour des raisons d'encombrement ou de gêne possible à la navigation, pliés "non gonflés" ou "non expansés" (fig. 1) dans des conteneurs prévus à cet effet (3). Ils ne sont mis sous pression ou expansés ( Fig 2) qu'en cas de danger défini soit humainement soit par un système de sécurité adapté. 12- POSmONNEMENT Les flotteurs (9') et ballons (9") peuvent, suivant la taille des véhicules marins ou l'utilisation prévue: A - Etre gardés "En équipements de sécurité" (au même titre que les gilets de sauvetage ou les radeaux de survie) et être mis en place et leur expansion ou leur gonflement déclenché manuellement au moment et à l'emplacement choisi en fonction du danger à contrer: Q extérieurement : après fixation à la coque ou à la structure, à des agrès (10) ou au mât (Fig.3), Q intérieurement: après mise en place dans les compartiments du bâteau menacés d'envahissement par l'eau, à titre préventif ou en secours. B - Etre mis en place " Prêts à l'emploi", c'est à dire fixés à l'emplacement "de travail" ou simplement déposés dans le lieu d'expansion ou de gonflage: Q extérieurement : dans des logements prévus à la construction, sur le mât ou sur des agrès spécifiques (fig.3 et 4) et plus précisément - logements en encastrements dans la coque (11) conteneurs sur la superstructure (12), - emplacement en bout de mât (voiliers) ou sur des bras fixes ou mobiles (10) articulés ou télescopiques, - fixation à des systèmes coulissants rigides ou constitués de câbles ou de cordages permettant, grâce à une poulie ou un anneau de renvoi, d'amener le flotteur en position de travail avant ou après gonflement ou expansion (fig 23). Q Intérieurement : dans des logements prévus à cet effet à la construction dans les plafonds, les parois ou les planchers des différents compartiments du bâteau (13) et (ou) dans des conteneurs fixés aux plafonds, parois ou planchers, ou simplement posés sur le sol des différents compartiments à occuper (soute, pièces, salle des machines etc 3 et 4) 13 - MISE EN OEUVRE Les flotteurs et ballons sont expansés ou gonflés: - en cas de danger de naufrage défini (ex : inclinaison à 30 par rapport à la verticale, enfoncement anormal ou voie d'eau) décelé humainement ou grâce à un système" ad hoc", - en totalité, ou seulement ceux destinés à contrer le risque encouru (Fig 6. 7. 8 enfoncement). 13-1 L'expansion : grâce à son très faible encombrement "en position d'attente" par rapport à son volume déployé, le système d'expansion est le mieux adapté à l'utilisation intérieure, en effet ce système permet de remplir d'air "un ballon" par déploiement forcé de l'enveloppe, ce qui entraîne automatiquement son remplissage par aspiration (Fig 18,19,20,21). Le déploiement du ballon est obtenu grâce à des "raidisseurs" soit pneumatiques, soit hydrauliques (14), soit mécaniques (15) ou par l'intermédiaire d'un produit à fort taux d'expansion contenu dans l'enveloppe. La pression d'air à l'intérieur est la pression atmosphérique. 13-2 Le gonflage: : le gonflage sera le plus souvent utilisé pour les flotteurs extérieurs en raison de la présence de l'eau qui peut gêner l'aspiration de l'air, et la nécessité parfois de disposer d'une pression supérieure à 1 bar. Le gonflage est réalisé par air comprimé ou par génération de gaz créé chimiquement, permettant d'obtenir des pressions nettement supérieures à la pression atmosphérique. Cette pression sera utile, en particulier si l'on veut renflouer un bâteau échoué ou en cours d'enfoncement car il faudra chasser, par gonflement d'un ballon dans un compartiment, l'eau qui s'y serait déjà accumulée, ou arriver à gonfler un flotteur déjà immergé soumis à la pression de l'eau. 13-3 Cas particulier: le renflouement peut être également réalisé à l'aide de flotteurs. extérieurs à expansion en amenant le flotteur, après déploiement de l'enveloppe à l'air libre, en position de travail en partie ou en totalité immergée (fig 23). Cela implique la présence d'un point de préhension sur la coque (16) ou d'un agrès spécifique et la mise en place en force du flotteur, manuellement, à l'aide d'un treuil ou de l'agrès lui-même. 2- CARACTERISQUES TECHNIQUES ET MODE DE REAHSAON PRINCIPAUX COMPOSANTS DU DISPOSITIF Le dispositif "anti-naufrage" de compose de (fig 1): - flotteurs et ballons gonflables ou à expansion, - logements et (ou) conteneurs (3), - supports fixes ou mobiles, - systèmes de gonflage ou d'expansion (9), - déclencheurs (5). 21 - FLOTTEURS ET BALLONS Les flotteurs et ballons sont les pièces maîtresses du dispositif "anti-naufrage". Caractéristiques de fabrication: Les flotteurs et ballons doivent être légers peu encombrant en "position d'attente" et résistants aux effets de l'eau et des frottements éventuels, en particulier en usage extérieur (flotteurs). 21-1 Matière : Ils peuvent , en fonction de leur destination, être réalisés: - en toile caoutchoutée, - en matière plastique (vinyle ou autre) en tissus imprégné, ou toute autre matière légère, souple, solide et étanche à l'air. Les flotteurs extérieurs soumis aux effets de la mer et aux frottements et destinés à assurer un soutien, parfois en immersion complète, seront réalisés dans des matières plus résistantes que les ballons intérieurs, dont le rôle est seulement d'assurer l'occupation d'un maximum devolume dans un compartiment, pour empêcher l'eau de s'y accumuler (Fig 18,19,22) 21 - 2 Equipements: les flotteurs et les ballons sont dotés: - d'un (ou plusieurs) trous ou valves d'expansion ou de gonflage (4, 17) - éventuellement, de raccords, d'une ou plusieurs valves de dégonflage (7) et d'un système de fixation au support ou au conteneur (8) 22 - LOGEMENTS ET CONTENEURS 22-1 LOGEMENTS : des logements ou encastrements peuvent être prévus à la construction du bâteau ou du véhicule marin pour y placer flotteurs et ballons en position d'attente. - extérieurement, dans la coque ou la superstructure (dans ce cas ils seront, si possible, étanches (11), - intérieurement, dans les plafonds, planchers, parois ou cloisons du bâteau (13). L'ouverture est déclenchée par la mise en oeuvre des ballons ou flotteurs. 22-2 CONTENEURS : Les Flotteurs et ballons équipés du système de gonflage ou d'expansion et du déclencheur peuvent être conditionnés dans des conteneurs, étanches ou non, de forme adaptée à leur lieu de mise en place et au type d'enveloppe à protéger (3.12 Ces conteneurs peuvent être réalisés en bois, en métal ou en matière synthétique. Ils sont dotés, le plus souvent, de points de fixation intérieurs et extérieurs (8).Ils peuvent être placés intérieurement ou extérieurement. Dans les compartiments fermés, ils ne seront pas nécessairement fixés.L'ouverture du conteneur est déclenchée par la mise en oeuvre du dispositif (le plus souventpression de gonflage ou action des raidisseurs). 23 - SUPPORTS Les supports peuvent être fixes ou mobiles. 23-1 Fixes: les flotteurs en "position d'attente" peuvent être reliés aux extrémités de mâts ou a des bras fixes (Fig 3). C'est une solution simple réalisable en "anti-retoumement " sur les voiliers. Des supports "d'aménagement" pour rehausser ou décaler un point de préhension peuvent être également utilisés.Ces supports fixes, de forme variable en fonction de la finalité recherchée (bras ou simple cale) peuvent être réalisés en bois, en métal, en matière synthétique, en fibres de verre ou en carbonne). 23-2 Mobiles: Le bâteaux et véhicules marins peuvent être équipés à la construction (ou par la suite) des agrès "anti-naufrage" suivants: A - De bras mobiles reliés à la structure portant un flotteur à leur extrémité (10). Ces agrès intéressent surtout les voiliers dont le risque de "dessalage" est plus important que celui des autres bâteaux. Ces bras mobiles peuvent être basculants, coulissants, ou télescopiques. Leur longueur sera variable en fonction des dimensions du bâteau, leur rôle étant de servir de bras latéral s appuyant sur le flotteur pour empêcher le bâteau de basculer, ou de levier pour le remettre sur sa quille (Fig 9 à 17) Matière : Ces bras doivent être robustes et légers. Ils peuvent être réalisés en bois, en métal léger (tube ou profilé) ou en matériaux synthétiques ou composites. B - De systèmes coulissants rigides, à cordages ou à câbles destinés soit à amener un flotteur en position de travail (flotteurs latéraux Fig 25) soit à changer ou recharger un flotteur déjà utilisé (en extrémité de mât par exemple). Le manoeuvre des bras mobiles, dont le but est d'amener le flotteur dans la position la plus efficace en fonction du danger à contrer ou de l'effet a obtenir, peut être manuelle, mécanique, hydraulique, électrique ou pneumatique. Les systèmes coulissants à cordages ou à câbles nécessitent la mise en place préalable de points de préhension sur le mât, la coque ou la structure avec ou sans poulie de renvoi (16). Les points de préhensions sur la coque ou la structure peuvent être saillants ou encastrés (pour offrir un minimum de résistance au frottement avec l'eau) en particulier lorsqu'ils sont placés au dessous de la ligne de flottaison. 24 SYSTEME DE GONFLAGE OU D'EXPANSION 24-1 SYSTEME DE GONFLAGE 24-11 Adaptation : les flotteurs et ballons peuvent être: - équipés d'un ou plusieurs systèmes de gonflage autonomes (2), - éventuellement reliés à un système de gonflage collectif (primaire ou de complément) Pour des raisons de simplification et de coût, un flotteur ou un ballon peut être "non réutilisable" après emploi. Dans ce cas l'enveloppe sera reliée de façon définitive au systèmes de gonflage. Cela peut être le cas pour des dispositifs à utiliser en secours sur des petits bâteaux ou engins de plage. Le plus souvent le flotteur ou le ballon sera conçu pour être réutilisé. Dans ce cas il sera équipé, suivant la taille, de un ou plusieurs "adaptateurs" sur lesquels viendront se brancher les cartouches individuelles ou le système de gonflage collectif. Les enveloppes de grande taille pourront être équipées de une ou plusieurs valves de dégonflage pour faciliter la manoeuvre de remise en position d'attente (7). 24-12 Type de gonflage: les systèmes de gonflage primaire et de complément peuvent être de nature différente. Ils peuvent être constitués: A - Système autonome primaire: - de cartouches, de bouteilles ou de réservoirs d'air comprimé, - de cartouches chimiques génératrices de gaz. B - Systèmes collectifs (primaires ou de complément): utilisables par branchement direct sur une série de flotteurs ou de ballons ou par branchements successif sur un certain nombre d'enveloppes au fur et à mesure des besoins. Ils peuvent être alors se présenter sous forme: - de réservoirs d'air comprimé, - de réservoirs de produits chimiques générateurs de gaz et d'une centrale de réaction, - de pompes à air de turbines ou de ventilateurs actionnés manuellement ou par moteur thermique ou électrique. 24-2 SYSEMES A EXPANSION Les flotteurs et ballons à expansion peuvent soit être équipés d'un système d'ouverture autonome, soit reliés à un système d'ouverture collectif provoquant le déploiement des enveloppes. Ce déploiement peut-être réalisé par des "raidisseurs", par des produits à fort taux d'expansion contenus dans des enveloppes ou par tout autre moyen. 24-21 Raidisseurs Les "raidisseurs" sont des dispositifs mécaniques, pneumatiques ou. hydrauliques contenus dans l'enveloppe ou faisant partie intégrante de celle-ci. - Raidisseurs mécaniques : Ces raidisseurs seront le plus souvent constitués d'un système à ressorts métalliques ou en matériaux de synthèse qui, libérés, assureront le déploiement de l'enveloppe (Fig 20, 21) - Raidisseurs pneumatiques: le système pneumatique consiste à mettre sous pression des boudins" gonflables contenus dans l'enveloppe ou faisant partie intégrante de celle-ci par construction (14). Cette mise sous pression est obtenue soir par de l'air comprimé, soit par du gaz d'origine chimique (Fig 18 et 19) - Raidisseurs hydrauliques : même principe que pour le système pneumatique, le raidissement des "boudins" étant obtenu cette fois par de l'eau sous pression ( Fig 18, 19) 24-22 Produits expansibles : Le déploiement de l'enveloppe peut être obtenu également par utilisation de produits à fort taux d'expansion placés dans l'enveloppe et comprimés en position d'attente (ex : mousse). 24-3 EQUIPEMENT DES ENVELOPPES A EXPANSION Les enveloppes des flotteurs et ballons à expansion, quel que soit leur mode de déploiement, sont dotés d'une ou plusieurs ouvertures, équipées ou non de valves, permettant l'admission d'air lors du fonctionnement (17). Les flotteurs ou ballons, non susceptibles de basculer à la mise en oeuvre, peuvent être percés d'une simple ouverture à la base qui sera obturée par le contact de l'eau emprisonnant alors l'air contenu dans l'enveloppe qui ne pourra s'évacuer vers le haut (11). 25 - DECLENCHEMENT Les déclencheurs de gonflage ou d'expansion peuvent être: - manuels ou automatiques, - individuels ou collectifs. 25-1 Manuels Des déclencheurs manuels peuvent être branchés sur chaque cartouche de gonflage ou de mise sous pression (ils peuvent être constitués de "cuillers", goupilles, pédales, tirettes etc.) ou sur les systèmes collectifs de robinets, vannes, câbles, système à contact électrique etc.) 25-2 Automatiques Des déclencheurs automatiques peuvent être mis en place de la même manière. Ces déclencheurs sont mis en oeuvre, en fonction du danger défini, par un système "ad hoc" chargé de déceler en particulier: - toute inclinaison anormale, - une voie d'eau, - un enfoncement critique du bâteau. Les systèmes de sécurité peuvent être mécaniques, (masses coulissantes, balanciers etc;) électriques, électroniques, informatiques, chimiques ou autres. Les déclencheurs ont pour rôle de provoquer la "mise en condition de travail" des flotteurs et ballons (c'est à dire gonflement ou expansion et éventuellement positionnement). 3 APPLICATION INDUSTRIELLE L'application industrielle des différentes versions du "dispositif anti-naufrage" ne pose aucun problème de "faisabilité". Elle ne fait appel pour la réalisation des enveloppes et des flotteurs et des ballons qu'à des procédés parfaitement maîtrisés pour la fabrication d'équipements de sécurité en mer (gilets de sauvetage, radeaux de survie, etc) d'engins de plage ou de structures gonflables. Les conteneurs et supports fixes ou mobiles relèvent de techniques de fabrication du niveau de la "menuiserie industrielle" et la manoeuvre est réalisée par des systèmes mécaniques, électriques ou hydrauliques du commerce. Le gonflage par air comprimé peut être effectué à l'aide d'équipements (bouteilles cartouches, pompes, ventilateurs) existants. Le gonflage par génération de gaz chimique ne fait appel qu'à des produits non toxiques connus pour leur capacité à produire un volume important de gaz. Plusieurs procédés peuvent être utilisés : génération de gaz par contact d'un produit avec un liquide, par chauffage, par combustion etc. L'expansion des enveloppes de flotteurs et ballons par raidisseurs à pression pneumatique ou hydraulique ne nécessite que des techniques semblables à celles du gonflage. Quant à l'expansion par effet mécanique (ressorts) elle est à la portée d'un artisan ferronnier ou serrurier. REVENDICATIONS l - Dispositif destiné à empêcher un bateau ou tout autre véhicule marin, de chavirer ou de sombrer, afin de sauver les vies humaines et de récupérer tout ou partie du véhicule et de la cargaison, le dispositif étant caractérisé par l'utilisation de ballons (9') et de flotteurs (9") gonflables ou à expansion. 2 - Dispositif selon la revendication l caractérisé en ce que les flotteurs et ballons (9) sont conservés en position "plié non gonflé (Fig. l) ou non expansé". 3 -Dispositif selon la revendication l caractérisé par le fait que les ballons et flotteurs peuvent être gardés en secours et placés et mis en oeuvre seulement en cas de danger. 4 - Dispositif selon la revendication l caractérisé en ce que les ballons sont plus particulièrement destinés à occuper des espaces internes pour empêcher l'eau d'y pénétrer et de s'y accumuler et que les flotteurs extérieurs ont pour rôle d'éviter le basculement et de contrer avec les ballons, l'enfoncement du bateau (Fig. 3 et 4). 5 - Dispositif selon la revendication l ou la revendication 2 caractérisé par l'utilisation pour la mise en condition des flotteurs et des ballons d'un système de gonflage à air comprimé, chimique ( générateur de gaz par mélange, chauffage ou combustion) à pompe ou ventilation. 6 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par la possibilité d'utiliser pour les ballons et flotteurs un système d'expansion destiné à déployer l'enveloppe qui se remplit d'air automatiquement. 7 - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le gonflage ou l'expansion des flotteurs et ballons peut être obtenu par l'intermédiaire d'un déclencheur manuel ou automatique. 8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé, pour le déclenchement automatique, par l'utilisation de systèmes de sécurité qui peuvent être chimiques, mécaniques, électriques, électroniques ou informatiques. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les flotteurs et ballons équipés ou non de systèmes de gonflage et de déclencheurs autonomes peuvent être conditionnés dans des conteneurs spécifiques étanches (3) dontl'ouverture est déterminée par la mise en oeuvre du système dans les plafonds, cloisons, planchers, sur la coque (il), la superstructure (12), les mâts et les agrès spécifiques (l0). 10 - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que les ballons ou les flotteurs sont réalisés en matière étanche à l'air, légère et résistante. 11 - Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que les ballons ou les flotteurs peuvent être à volume unique ou alvéolés pour assurer une meilleure sécurité en cas de détérioration. 12 - Dispositif selon les revendications l et 5 caractérisé en ce que la mise "en position de travail" des flotteurs et ballons s'effectue par l'intermédiaire de bras mobiles basculants, télescopiques, coulissants (Fig. 5 à 17) , par de simples systèmes coulissants à glissières, à cordages et à câbles manoeuvrés manuellement ou mécaniquement (système électrique, hydraulique, à air comprimé, etc.).