Brevet FR2792906A1 — publié le 20001103

-1- La présente invention concerne un enrouleur/réducteur de voilure du type comprenant un tube enrouleur, monté rotatif autour d'un câble du gréement d'un bateau, par exemple d'un étai de foc, et pouvant être entraîné en rotation grâce à des moyens d'entraînement tels que, par exemple, un tambour ou un motoréducteur. Ce tube comprend une gorge longitudinale dans laquelle vient s'engager et coulisser la ralingue de la voile, laquelle peut être envoyée et étarquée au moyen d'un émerillon monté coulissant sur le tube, sur lequel est fixée une drisse passant par un réa prévu en tête de mât. Habituellement, le tube est réalisé en plusieurs tronçons raccordés les uns aux autres au moyen d'éclisses tubulaires qui s'engagent dans les deux extrémités en regard des tronçons tubulaires et qui y sont bloqués par exemple grâce à des vis. La surface intérieure de l'éclisse délimite un passage cylindrique dans lequel s'engage un palier servant à assurer le montage rotatif des tronçons de tube sur l'étai. -2- Le tambour, lorsqu'il existe, est fixé à l'extrémité inférieure du tube et est monté rotatif grâce à un roulement dont une partie fixe est solidarisée à la cadène du bateau. Il s'avère que lorsqu'ils sont soumis à des contraintes sévères, par exemple en compétition, les enrouleurs de ce genre présentent un certain nombre d'inconvénients: - Lorsque la traction de la voile sur l'émerillon s'effectue du côté du mât, la résultante des efforts exercés sur l'émerillon (voile/drisse) est orientée transversalement par rapport à l'axe du tube de sorte que les paliers du tube et les roulements de l'émerillon sont soumis à des contraintes sévères causant une usure prématurée et des risques de rupture. - Lorsque la traction de la voile sur l'émerillon s'effectue du côté opposé au mât, l'émerillon est soumis à un couple engendrant sur le tube un moment de torsion susceptible de l'endommager (voire même de le détruire). - L'étai sur lequel est monté le tube présente une certaine élasticité et tend à s'allonger lorsqu'il est soumis à un effort de traction important. Par contre, la position de l'émerillon qui est tenu par la drisse et par la ralingue de la voile (non extensible) demeure fixe. Compte tenu des forces de frottement élevées entre le tube et l'émerillon, lors d'un allongement de l'étai, le tube se trouve soumis à un effort de traction qui tend à désembolter les tronçons de tube en les détériorant au niveau de leur fixation sur les éclisses. - De même que l'émerillon, le tambour est soumis à des contraintes très importantes qui se répercutent sur le palier. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. -3 - Elle propose à cet effet de suspendre le tube grâce à un émerillon dont une première partie est solidaire de l'extrémité supérieure du tube, tandis que la seconde partie est solidaire de la partie supérieure du gréement, par exemple de l'étai. Avantageusement, la seconde partie de l'émerillon est fixée à une liaison à cardan reliant l'étai à la tête de mât. Dans ce cas, la position des moyens de fixation de la têtière de la voile sur la première partie de l'émerillon est déterminée de manière à ce que la composante des efforts de traction exercés par la voile sur l'émerillon passe par le centre de rotation de la liaison à cardan. Il est clair que grâce à ces dispositions, le tube de l'enrouleur est rendu insensible aux variations de longueur de l'étai, les contraintes exercées sur le tambour et sur l'émerillon sont réduites et l'émerillon n'exerce plus sur le tube un couple de torsion du type de celui précédemment évoqué. Selon une autre particularité de l'invention, des moyens peuvent être en outre prévus pour régler la position axiale du dispositif de fixation de la voile sur l'émerillon. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique montrant partiellement un bateau à voiles équipé d'un enrouleur/réducteur de voilure de type classique; La figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 mais montrant un enrouleur selon l'invention; La figure 3 est une coupe axiale montrant la fixation de l'émerillon en tête de mât; -4- La figure 4 est une coupe schématique d'une variante d'exécution du tambour équipant un enrouleur selon l'invention. L'enrouleur/réducteur de voilure représenté sur la figure 1 comprend de façon usuelle un tube d'enrouleur 1 formé ici de trois tronçons Tl à T3 assemblés par des éclisses E. Ce tube 1 est monté rotatif sur un étai 2 du gréement d'un bateau 3 au moyen de paliers prévus au niveau des éclisses E et des deux extrémités du tube 1. Le tube 1 est muni d'une gorge axiale dans laquelle vient s'engager la ralingue de la voile 4. Un émerillon 5, monté coulissant le long de ce tube 1, comprend un manchon tubulaire intérieur 6 solidaire en rotation du tube 1 et portant un anneau 7 sur lequel est frappée la têtière de la voile 4 et une partie extérieure 8 qui pivote autour du manchon intérieur 6, sur laquelle est fixée l'extrémité d'une drisse 9 servant à étarquer ou à amener la voile. La partie inférieure du tube 1 porte un tambour 10 monté rotatif sur l'étai grâce à un palier dont une partie fixe est reliée à la cadène 11 du bateau 3 de manière à retenir le tube 1 axialement en position. Une cage 12 comportant des tiges de guidage 13, qui s'étendent axialement autour du tambour 10 est montée fixement (axialement et en rotation) sur l'étai. Sur cette figure, les flèches FI et F2 représentent respectivement la résultante des forces de traction exercés par la voile en direction du mât 14 sur l'émerillon 5 et la force de réaction assurée par la drisse 9 qui passe autour du réa 15. La flèche R représente la résultante des forces matérialisées par les flèches FI et F2. -5- La flèche F3 représente la résultante des efforts exercés par la voile 4 (à l'opposé du mât 14) sur l'émerillon 5 et qui engendre avec la force F2 un couple de torsion sur le tube 1. Les flèches FT, FT' montrent les forces de traction exercées au niveau des jonctions entre les tronçons Ti à T3 lors d'un allongement de l'étai 3. Comme précédemment mentionné, ces forces ont tendance à provoquer un déboîtement des tronçons T1 à T3: En effet, le tube 1 est retenu au niveau de son extrémité inférieure tandis que les paliers sont tirés vers le haut en raison de l'allongement de l'étai 2 et des forces de frottement importantes étai/palier qui se développent notamment au niveau de l'émerillon 5 sous l'effet des contraintes transversales appliquées sur ce dernier. Pour supprimer ces inconvénients, l'invention propose de "suspendre" le tube d'enrouleur 1' par son extrémité supérieure par le biais d'un émerillon 5' dont le manchon intérieur 20 est fixé sur le tube 1, tandis que le manchon extérieur 21 est solidarisé à l'étai 2. Dans ce cas, le tambour 23, monté fixement sur l'extrémité inférieure du tube 1', n'est plus axialement retenu sur l'étai 2. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, I'émerillon 5' comprend un manchon intérieur 20 fixé à la fois en rotation et en translation axiale sur le tube. Ce manchon intérieur 20 porte dans sa partie inférieure un épaulement 22 sur lequel est réalisé un anneau 24 sur lequel peut venir se fixer l'extrémité supérieure de la voile 4. Sur ce manchon intérieur 20, est monté pivotant, grâce à un roulement à billes 25, un manchon tubulaire 21 en forme de cloche comportant une partie cylindrique 26 qui recouvre partiellement le manchon intérieur 20, avec -6- interposition du roulement 25, et une partie 26 allant en se rétrécissant jusqu'à se terminer par une partie cylindrique de plus petit diamètre 27. Cette partie cylindrique 27 comprend un perçage axial taraudé dans lequel vient se visser une pièce de liaison filetée 28 qui assure la jonction entre l'extrémité supérieure de l'étai 2 et l'une des deux parties d'un cardan 29. Ce cardan 29 qui sert à assurer une liaison articulée entre l'étai 2 et la tête du mât 14. Grâce à cette disposition, il devient possible de régler la position axiale de l'émerillon 5', de manière à ce que la résultante des forces que la voile 4 exerce sur l'émerillon 5' passe par le centre d'articulation du cardan 29. En variante à cette solution, il serait possible de prévoir, au lieu de l'épaulement 22 du manchon intérieur 20, une couronne à alésage taraudé portant l'anneau 24 et venant se visser sur un filetage prévu sur la surface extérieure cylindrique du manchon 20. Compte tenu du fait que la hauteur du tambour 23 est variable par rapport au bateau 3, contrairement à la solution antérieure, l'invention propose d'équiper ce tambour 23 d'une cage rotative CR. Ainsi, dans l'exemple illustré sur la figure 4, cette cage comprend deux couronnes coaxiales Ci, C2 de diamètre excédant légèrement le diamètre extérieur des deux flasques FL1, FL2 du tambour 23. Ces deux couronnes Ci, C2 sont entretoisées par une succession de barreaux B qui s'étendent axialement entre les bords circulaires des deux flasques FL1, FL2 et sont montés rotatifs autour de leurs axes, par leurs extrémités, dans des orifices prévus dans la partie des couronnes Ci, C2 qui débordent des flasques FLi, FL2. -7- Avantageusement, le bord circulaire BC des flasques FL,, FL2 est chanfreiné de manière à présenter une forme tronconique centrée sur le centre de symétrie 0 du tambour 23. Les barreaux B présentent quant à eux, au niveau de leurs extrémités, des formes tronconiques complémentaires venant porter sur les chanfreins des susdites flasques. Entre ces formes tronconiques, les barreaux B présentent un profil incurvé concave (légèrement en forme de diabolo) de manière à permettre un meilleur enroulement du cordage sur le tambour 23. Le maintien en position angulaire de la cage CR est assuré au moyen d'une liaison éventuellement souple LS telle qu'un cordage, voire même un Sandow venant se fixer sur le bateau. Grâce à ces dispositions, on obtient un enrouleur/réducteur de voilure particulièrement fiable, particulièrement adapté pour les bateaux de compétition amenés à naviguer dans des conditions extrêmement sévères. -8- Revendications 1. Enrouleur/réducteur de voilure du type comportant un tube enrouleur (1) monté rotatif autour d'un câble (2) de gréement d'un bateau (3) et pouvant être entraîné en rotation grâce à des moyens d'entraînement tels que par exemple un tambour (10), ledit tube (1) comprenant une gorge longitudinale dans laquelle vient s'engager et coulisser la ralingue de la voile (4), caractérisé en ce que le tube (1), dont au moins la partie inférieure est mobile axialement sur le gréement, est suspendu par son extrémité supérieure grâce à un émerillon (5') dont l'une des deux parties (20), solidaire de ladite extrémité, comprend des moyens de fixation (24) de la têtière de la voile (4), tandis que la seconde partie (21) est solidarisée au gréement (2). 2. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie de l'émerillon (21) est fixée à une liaison à cardan (29) reliant l'étai (2) à la tête de mât (14). 3. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 2, caractérisé en ce que la position des moyens de fixation (24) de la têtière de la voile sur la première partie (20) de l'émerillon (5') est déterminée de manière à ce que la composante des efforts de traction exercés par la voile sur l'émerillon passe par le centre de rotation de la liaison à cardan (29). 4. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde partie (21) de l'émerillon (5') comprend des moyens (27) permnnettant de se visser sur une pièce de liaison filetée (28) solidaire du cardan (29). 5. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'émerillon (5') comprend des moyens de réglage du dispositif de fixation (24) de la voile (4) sur la susdite première partie (20). -9- 6. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 5, caractérisé en ce que le susdit dispositif de fixation (24) est porté par une couronne taraudée venant se visser sur une surface cylindrique filetée prévue sur la susdite première partie (22). 7. Enrouleur/réducteur de voilure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un tambour (23) fixé à l'extrémité inférieure du tube (1) et sur lequel est montée coaxialement rotative une cage (CR) portant des barreaux de guidage axiaux (B), ladite cage étant maintenue en position angulaire grâce à un élément de liaison souple (LS) venant se fixer sur le bateau (3). 8. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 7, caractérisé en ce que la susdite cage comprend deux couronnes (CI, C2), entretoisées par des balTeaux (B) tournant autour de leur axe entre les bords circulaires des deux flasques (FLi, FL2) du tambour (23). 9. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 8, caractérisé en ce que les susdits barreaux (B) sont montés rotatifs par leurs extrémités dans des orifices prévus dans la partie des couronnes (Ci, C2) qui débordent des flasques (FLi, FL2) et comprennent à leurs extrémités des formes tronconiques (BC) venant porter sur les formes tronconiques des flasques (FL1, FL2). 10. Enrouleur/réducteur de voilure selon la revendication 9, caractérisé en ce que les susdites surfaces tronconiques (BC) sont centrées sur le centre de symétrie (0) du tambour (23).