Brevet FR2826631A1 — publié le 20030103

La présente invention concerne le domaine des navires dont le tirant d'eau doit être ajusté à la demande en fonction de critères tels la stabilité, l'augmentation du couple de redressement ou la réduction du tirant d'eau. Le domaine concerné est plus particulièrement, mais pas exclusivement celui des voiliers. La variation du tirant d'eau est obtenue traditionnellement par le relevage d'une simple dérive, parfois d'une dérive lestée, ou encore d'une quille contenant tout ou partie du lest destiné à la stabilité initiale du navire. Ce relevage se fait soit par rotation autour Zn d'un axe dans le sens longitudinal dans le cas d'une dérive, d'un lest modeste, soit par coulissement vertical de l'ensemble dérive (ou voile de quille) et saumon de lest qui y est associé. Sont connus aussi des procédés où la quille en deux parties s'ouvre sous le bateau ou encore une quille en quatre parties articulées qui, en se déformant comme un losange, élève le lest sous la coque. La quille pendulaire est obtenue traditionnellement sur des voiliers principalement de compétition par la présence au passage de la coque d'une articulation solidaire de la quille. Un bras de levier dans la coque permet de mobiliser la quille et donc de varier le couple de redressement, concourant par exemple à diminuer la gîte ou à redresser un navire qui serait retourné par la mer, quille en l'air. Ces différentes solutions présentent l'inconvénient de n'offrir qu'une seule des possibilités à la fois. Soit on a la quille pendulaire, soit elle est relevable. Seule la solution de la quille s'ouvrant en deux parties symétriques répond à ces exigences doubles. La présente invention offre une autre solution permettant d'obtenir une quille à la fois pendulaire et relevable. Un puit de quille relativement court, mais dépassant néanmoins largement la ligne de flottaison est articulé au passage de la coque. Il reçoit la quille dont il permettra le basculement, en basculant lui-même grâce à des vérins fixés à sa tête, ou son relèvement par coulissement vertical du voile de quille. Le basculement de la quille, en augmentant artificiellement le couple de redressement, permet de réduire la quantité de lest emporté par le navire, ce qui est favorable à la vitesse. Une fois la quille totalement relevée, le navire peut évoluer sur des fonds de faible profondeur. Selon des modes particuliers de réalisation : - le puit de quille mobile permet le coulissement vertical de la quille dans la coque ainsi que son basculement. - le puit de quille peut être positionné verticalement, dans l'axe du navire de manière à ce que la quille en remontant pénètre dans un second puit fixe, au-dessus du premier, et parfaitement aligné. - la quille en remontant peut repousser le second puit qui est alors télescopique et dont les éléments, en position basse de la quille, sont concentriques au premier puit mobile de quille. L'oscillation est alors communiquée par un levier fixé à l'axe de rotation, mais extérieurement au second puit. -la quille peut elle-même être télescopique. Les différents éléments successifs et emboîtés les uns dans les autres sont donc contenus dans le puit mobile en position haute et peuvent sortir progressivement, descendant le lest et augmentant le bras de levier de celui-ci. La quille peut donc en même temps, et à toutes les positions, être pendulaire et relevable. - Faisant référence à la figure 1, l'invention est constituée d'un puit de quille court (1) fixé sur une rotule (2) qui permet l'articulation et l'étanchéité au passage de la coque grâce à un système de joint double (5) attaché conjointement à la coque et au puit de quille. L'ensemble est placé sous le plancher de aménagements. La quille (3) à laquelle est accroché le lest (4) coulisse dans le premier puit (1). Un deuxième puit (7) est aligné sur le premier et assure la continuité du coulissement vertical de la quille dans la coque et les aménagements. Le sommet du puit (1) est relié à deux vérins (6) eux-mêmes fixés solidement à la coque (8). Ces vérins travaillent en opposition, et lorsque l'un se rétracte, l'autre sort, ce qui a pour effet de déplacer la tête du puit de quille (1) et donc de la quille (3) qui y est maintenue. La quille sous l'action des vérins (6), par l'intermédiaire du puit (1) peut ainsi penduler de part et d'autre de l'axe et déplacer le lest du côté le plus adéquat, de manière à augmenter le couple de redressement. Pour relever la quille à la demande, le puit (1) est aligné sur le puit (7). Un verrouillage positionneur (9) permet de s'assurer d'un alignement parfait. Les vérins télescopiques (10) en s'allongeant, remontent alors la quille (1) dans le puit (7) jusqu'à la position demandée. Un joint racleur (11) assure l'étanchéité entre le puit et la quille et évite l'introduction d'eau dans la coque. Un verrouillage (12) solidarise la quille en position haute et le puit (1), évitant de maintenir les vérins (10) sous pression. Les vérins (10) pénètrent avec la quille (3) dans le puit (7). - Faisant référence à la figure 1, le puit (7) peut être supprimé sur des petits bateaux ou encore des voiliers de compétition où la présence au sein des aménagements d'un voile de quille n'est pas forcément un inconvénient. - Faisant référence à la figure 2, une variante pour les bateaux où l'on ne souhaite pas la présence permanente du puit de quille au centre des aménagements consiste en un puit de quille mobile (1) recevant la quille (3) portant le lest (4). Le puit (1) est fixé à la rotule (2) qui permet l'oscillation du couple quille-puit. Lorsque la quille est remontée, elle élève elle-même un deuxième puit télescopique (13) dont les éléments repliés sous le plancher, se déplient progressivement en pénétrant dans les aménagements. Un levier extérieur (14) permet de commander grâce aux vérins (6) l'oscillation du puit (1) et donc de la quille. Des vérins hydrauliques télescopiques (10) positionnés à l'extérieur du premier puit (1), mais à l'intérieur du puit télescopique (13), permettent de remonter la quille. - Faisant à référence à la figure 3, une autre variante consiste en un puit mobile (1) fixé à un système d'articulation (2). Le puit contient les éléments télescopiques (3) de la quille qui est elle-même rétractable. Un ou plusieurs vérins télescopiques (10) permettent de remonter ou de déployer la quille. La quille peut-être élevée par un treuil (15) agissant sur une chaîne ou un câble. Des vérins hydrauliques (6) agissent sur le sommet du puit de manière à le faire osciller. L'effet pendulaire peut donc être obtenu à tous les stades de relèvement de la quille. Le puit (1) est complètement fermé et son étanchéité avec la coque assurée par un jeu de joints souples. Il n'y a donc aucun risque d'introduction d'eau dans la coque lors du relèvement de la quille. - Faisant référence à la figure 3, les efforts de flexion lors de la gîte du navire sont repris par les vérins de relevage (10) qui sont encastrés dans le sommet du puit (1). Les éléments de la quille relevable peuvent constituer en eux-mêmes des éléments suffisamment rigides pour reprendre une partie de la flexion conjointement avec les vérins. - Faisant référence aux figures 1, 2 et 3, les vérins de basculement (6) peuvent être ZD remplacés par un système de palans ou encore des treuils agissant pareillement sur la tête du puit mobile (1). Le dispositif selon l'invention est susceptible d'applications industrielles et est destiné particulièrement à être appliqué dans le domaine nautique, aux voiliers de plaisance ou non, ou tout autre navire recevant un lest et qui aurait intérêt à profiter d'un tirant d'eau variable, mais aussi d'augmentation volontaire du couple de redressement. Il est plus particulièrement, mais pas limitativement, destiné aux voiliers de moyenne à grande taille afin de : - permettre de réduire le tirant d'eau d'un véritable quillard dans des proportions très importantes, - réduire le déplacement par réduction du lest grâce à l'augmentation importante tD du couple de redressement apportée par la quille pendulaire. - permettre d'obtenir les deux solutions simultanément ou successivement sur le même bateau. REVENDICATIONS 1) Dispositif qui permet de réduire le tirant d'eau d'un navire à quille et/ou d'augmenter son couple de redressement caractérisé en ce que le puit de quille (1 de fig 1) est articulé au passage de la coque par une ou des rotules (2) et reçoit la quille (3) portant le lest dont il permettra, au choix, le basculement (effet pendulaire), ou le relèvement. Le basculement est obtenu par l'action de vérins hydrauliques (6), palans ou treuils. Le relèvement par les vérins hydrauliques (10) s'obtient par glissement vertical de la quille au travers du puit mobile, pénétrant ainsi dans le bateau. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la quille remonte complètement par coulissement du premier puit (1 de fig 1) dans un deuxième puit fixe (7) alors que ces deux-ci sont alignés grâce à un positionneur (9). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la quille (3 de fig 2) repousse elle-même en s'élevant un deuxième puit télescopique (13) concentrique au puit mobile (1) de manière à ne pas avoir en permanence le deuxième puit encombrant les aménagements. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le puit mobile (1 de fig 3) contient lui-même une quille télescopique (3) dont les vérins (10) ainsi qu'un treuil (15) permettent le déplacement vertical du lest. Les vérins (6) agissant sur la tête du puit mobile permettent l'oscillation à tous les stades de l'opération de relèvement. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la flexion latérale de la quille (3) à la gîte est reprise par les vérins de relevage (10) qui sont encastrés dans le sommet du puit (1). 6) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la flexion latérale de la quille (3) à la gîte peut être reprise par les éléments télescopiques (3) de la quille conjointement avec les vérins hydrauliques (10) de relevage. 7) Dispositif selon les quatre premières revendications caractérisé en ce que l'étanchéité de la ou des rotules au passage de la coque est assurée par un système de joint double (5 de fig 1) attaché conjointement à la coque et au puit de quille.