Brevet FR2768695A1 — publié le 19990326

La présente invention concerne un dispositif de quille de bateau à géométrie variable donnant au voilier la possibilité d'être équipé d'une quille profonde en croisière et d'un faible tirant d'eau pour les mouillages ou les accès aux ports. Traditionnellement, à un voilier avec une quille fixe appelé: "quillard" on oppose un voilier à dérive (quille rétractable) appelé : "dériveur". La conception d'un quillard fait souvent un compromis mal réussi entre le choix d'un lest lourd pour une quille courte - alourdissant le bateau pour éviter un tirant d'eau important - et un lest plus léger pour une quille plus profonde - meilleure tenue du voilier mais le privant du plaisir de l'approche des côtes terrestres et de certains mouillages. Dans un dériveur, la dérive "quille rétractable" se relève dans un "puits de dérive" conçu à l'intérieur du bateau entraînant les conséquences suivantes : une faiblesse structurelle de la coque par l'orifice du "puits de dérive" qui est une véritable entaille dans le ventre du voilier; une rupture sensible de l'équilibre du voilier à son levage, souvent pratiqué par rotation; et à terrne, des suintements d'eau plus ou moins graves par des fissures entre la coque et le "puits de dérive" qu'occasionnent les torsions de la coque soumise aux forces contraires de la mer et des vents. Le "puits de dérive" influe obligatoirement sur la forme particulière de la quille et apporte l'inconvénient de diviser l'espace habitable du bateau en deux parties : source de contraintes dans ses aménagements intérieurs. Dans les autres cas, les appuis des forces nécessaires au relevage de la quille sur les éléments de la coque nécessitent des renforcements de structure. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients en donnant au voilier: à la fois, les avantages du "quillard" : meilleure stabilité et vitesse accrue par une quille profonde et, les avantages du "dériveur" accès aisés aux eaux peu profondes et facilité de mouillage par un tirant d'eau réduit au minimum avec la diminution de la hauteur de la quille par son déploiement extérieur, sans avoir les désavantages de l'une ou de l'autre des deux conceptions de voiliers existantes aujourd'hui. Le dispositif selon l'invention permet d'avoir la quille en position basse ou en position haute constamment à l'extérieur de la coque du voilier sans en rompre l'équilibre. Il comporte en effet une première caractéristique par la création d'un système composé de deux parties distinctes fixées l'une à l'intérieur, l'autre à l'extérieur de la coque pour former un ensemble unique et étanche. La partie intérieure est un socle conçu pour soutenir la partie extérieure et abriter dans un volume (boite) étanche - afin d'éviter toutes infiltrations d'eau vers l'intérieur du voilier - les systèmes de blocage, de sécurité et de levage quelconques de la quille, choisis parmi l'existant, pour être les mieux adaptés au bateau équipé du dispositif. Les systèmes de levage sont par exemples : un tambour pour enrouler un câble ou une chaîne avec ou sans démultiplication qu'il soit entraîné par une action manuelle ou mécanique (électrique ou hydraulique) qu'elle soit intérieure ou extérieure au volume étanche; un vérin hydraulique direct ou à piston télescopique ou encore agissant sur un bras démultiplié; une vis sans fin, articulée ou non, (comme un cric de voiture) mue par action manuelle ou mécanique (électrique ou hydraulique) qu'elle soit intérieure ou extérieure au volume étanche; et toutes autres formes de levage possible. La partie extérieure comporte le support de la quille qui la rend solidaire à la coque par son boulonnage avec le socle intérieur. Ce support maintient par un axe central des bras d'articulation qui suspendent, vers la mi-hauteur, chaque élément (aile) d'une quille scindée en deux parties (tranches longitudinales symétriques juxtaposées appelées ici : ailes) articulées à leur base de façon à former, avec les bras, un losange articulé qui, tenu par le haut, s'étire vers le bas sous l'effet de son poids ou qui s'aplatit vers le haut si l'on tire sur sa base de manière à la monter vers son support. Sous l'effet du levage de la partie basse articulée, la quille, scindée en deux parties symétriques soulevées vers leur milieu par les bras d'articulation, s'ouvre par l'écartement supérieur des ailes, aidée par la forme biseauté du support - en forme de sifflet -, pour venir s'aplatir dans un plan horizontal, sous la coque du voilier, telles les ailes d'un avion, réduisant le tirant d'eau du voilier de presque la totalité de la hauteur de la quille. Au replis, les bras descendent la quille en rapprochant progressivement ses deux ailes articulées. A la fermeture, les bras viennent dans un logement conçu dans chaque aile de la quille. Selon les modes particuliers de réalisation: - le dispositif pourra comporter des systèmes de sécurités quelconques et de blocage de fermeture des ailes de la quille, en position basse comme en position haute, qui ne sont pas représentés ici. - le dispositif pourra comporter des joints étanches entre le socle intérieur et la coque et entre le support extérieur et la coque. Les dessins annexés illustrent l'invention: La planche 1/4 comporte la figure 1 qui représente en coupe transversale l'ensemble du dispositif en position basse. La planche 214 comporte la figure 2 qui représente en coupe transversale l'ensemble du dispositif en position intermédiaire de levage. La planche 3/4 comporte la figure 3 qui représente en coupe transversale l'ensemble du dispositif en position de relevage totale de la quille. La planche 4/4 comporte la figure 4 qui représente en coupe longitudinale l'ensemble du dispositif en position basse. LA PARTIE INTÉRIEURE: La partie intérieure sert à rendre solidaire la partie extérieure à la coque du bateau en enserrant celle-ci en sandwich et à supporter un volume (boite) étanche pour abriter le mécanisme quelconque de levage et éventuellement un système de sécurité et de blocage de la quille en position basse ou haute. Le "câble" descend de la zone étanche vers la partie extérieure en traversant la coque pour aller s'attacher à la partie basse de la quille supportant dans son bulbe le principal de sa masse. L'eau qui s'infiltre vers l'intérieur du voilier, par le trou du câble et éventuellement par les orifices de blocage de la quille, reste prisonnière de la boite étanche. La partie intérieure est caractérisée par un ensemble unique - figures 1, 2, 3 & 4 - comportant un socle (1) recevant : les divers écrous (13) de tous les boulons venant du support (3) de la partie extérieure, au travers de la coque (C), pour rendre l'ensemble solidaire, et la boite étanche (2) directement soudée au socle (1) pour éviter que l'eau n'envahisse le bateau par le ou les trous nécessaires au système de levage, au système de sécurité et à celui du blocage. Dans un des cas supposé, la boite étanche reçoit un tambour sur lequel s'enroule le câble (14 ) - figures 2 & 3 - nécessaire au levage de la quille. Le tambour peut être actionné par un arbre d'entraînement provenant d'un moteur électrique ou hydraulique extérieur à la boite étanche (2). Aucune revendication n'étant faite sur un type de levage, aucun aspect ne sera ici représenté en dehors du simple supposition schématique par le câble (14) - figures 2 & 3-, et du vérin à piston direct (2') faisant lui même office de boite étanche et de système bloquant - figure 4 -. LA PARTIE EXTÉRIEURE: La partie extérieure se caractérise par un ensemble comportant un support solidairement fixé à la coque par boulonnage qui maintient le dispositif de la quille à géométrie variable. Quelque soit la forme de la quille envisagée par l'architecte naval, la quille est scindée, dans le sens longitudinale et de haut en bas, en deux parties symétriques. Ces deux parties symétriques (ailes) articulées à leur base autour d'un axe, comportent respectivement, vers leur mi-hauteur, des axes pour s'accrocher à des bras d'articulation pour les suspendre au bateau. Les bras d'articulation suspendent les ailes de la quille à l'axe du support fixé à la coque pour une de leur extrémité et aux axes des deux ailes de la quille placés vers leur milieu, pour l'autre de leur extrémité. Cet ensemble devient un losange maniable qui s'allonge ou qui s'aplatit si on laisse agir le poids de la quille ou si on hisse le bas de la quille vers le haut avec un système de levage. La partie extérieure est caractérisée par un ensemble - figures 1, 2, 3 & 4 comportant un support (3), fixé à la coque (C) et au socle (1) par simple boulonnage (13). Le support (3) contient un axe (8) sur lequel viennent s'articuler des bras (4) et (5); ces bras sont fixés respectivement à leur autre extrémité aux axes (9) et (10) situés vers la mi-hauteur des ailes (6) et (7) de la quille scindée en deux; les deux ailes (6) et (7) de la quille sont reliées et articulées à leur base autour d'un axe (11). Lorsqu'une force de levage est exercée en tirant sur l'axe (11) - ou autres points d'attaches de la partie basse de la quille - par un câble (14) - figures 2 & 3, ou au piston d'un vérin hydraulique - figure 4 - la quille écarte ses ailes, aidée par la forme biseautée d'une manière symétrique (15) et (16) du support (3), et monte pour finir son déploiement en position horizontale au niveau du support (3). L'ensemble de la quille est suspendu par les bras (4) et (5) - figure 3. Le relâchement de la force de traction entraîne la descente de la quille, et l'ensemble se referme. Les ailes (6) et (7) reviennent l'une contre l'autre et les bras (4) et (5) s'insèrent dans leur logement respectif. Si la répartition des masses dans une aile de quille est environ : 40% pour la partie haute de l'aile supérieur à l'axe (9) ou (10) et 60% pour la partie basse de l'aile inférieur à l'axe (9) ou (10), la force nécessaire au levage de la quille sera décroissante. Les parties hautes qui basculent font progressivement contrepoids sur la partie basse par rapport aux axes (9) et (10) facilitant le levage du bulbe (12) et leur masse répartie symétriquement, de part et d'autre de l'axe du bateau, garde au voilier, même quille relevée, son équilibre d'origine avec un centre de gravité optimum situé à une hauteur différente mais toujours dans le même axe vertical. A titre d'exemple non limitatif, selon sa longueur et son poids, un voilier mesurant de 15 à 30 mètres de long, peut aligner des profondeurs de quilles de croisière allant de 3,5 à 5 mètres pour réduire leurs tirants d'eau, près des côtes terrestres, à un minimum allant de 1,40 à 1,80 mètre, c'est à dire une réduction du tirant d'eau d'origine de 2/3; quant aux forces nécessaires pour le levage, elles diminueront, progressivement, presque de la moitié. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à augmenter la bonne marche d'un voilier par une quille profonde (raideur à la toile) et de pouvoir réduire, selon les besoins et sans contraintes, son tirant d'eau. REVENDICATIONS 1 ) - Dispositif pour réduire, par la géométrie variable d'une quille, le tirant d'eau d'un voilier et permettant de l'équiper d'une quille profonde pour favoriser son allure, caractérisé en ce qu'il comporte deux parties distinctes qui se boulonnent entre elles intérieurement et extérieurement à une coque (C). Ces deux parties sont : - d'une part, un socle (1) se posant à l'intérieur et se fixant par un système de serrage (13) sur la coque (C) qui comporte un volume étanche (2) devant recevoir tout ou parti du système de levage et de sécurité et de blocage; - d'autre part, un ensemble extérieur composé d'un support (3) adhérent à la coque (C) par boulonnage (13) avec le socle intérieur (1), la quille scindée en deux parties (ailes) (6) et (7) est articulée à sa base autour d'un axe (11); les deux ailes (6) et (7) sont suspendues vers leur milieu par les axes (9) et (10) à des bras (4) et (5) eux mêmes articulés et accrochés à l'axe (8) du support (3) symétriquement biseauté (15) et (16). 2 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le socle (3) peut comporter un ou plusieurs axes (8) pour supporter un ou plusieurs bras latéraux (4) ou (5) pour former une articulation. 3 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les ailes latérales de la quille (6) et (7) peuvent comporter respectivement vers la mihauteur un ou plusieurs axes (9) ou (10) pour s'accrocher respectivement à un ou plusieurs bras latéraux (4) ou (5) pour former chacune une articulation. 4 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les ailes (6) et (7) de la quille peut être articulée à sa base autour d'un axe (11) sur tout ou partie de sa longueur pour former une articulation. 5 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe (11) de l'articulation des ailes (6) et (7) de la quille peut servir en un ou plusieurs endroit à un ou plusieurs points d'accroche au levage de l'ensemble. 6 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'action de levage exercer sur la base de la quille tend à écarter les ailes (6) et (7) et à les éloigner l'une de l'autre et à les positionner sur un même plan horizontal. 7 ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications caractérisé en ce l'ensemble comporte quatre articulations rotatives sur quatre ensemble d'axes (8), (9), (10) et (11) donnant à l'ensemble une possibilité de géométrie variable. 8 ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications caractérisé en ce que la demie partie supérieure de chaque ailes (6) et (7) forme, lors du levage, un contrepoids à la demie partie inférieure des ailes par rapport aux axes (9) et (10). 9) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support (3) en forme de "sifflet" ou biseauté symétriquement (15) et (16) laisse le haut des ailes (6) et (7) de la quille s'écarter lors du levage de celle-ci tout en facilitant son ouverture.