Brevet FR3019620A1 — publié le 20151009

" Structure de support d'au moins un moteur Diesel de forte puissance notamment pour porte-conteneurs, groupes électrogènes ou dispositifs analogues " La présente invention porte sur une structure de support d'au moins un moteur Diesel. Ledit au moins un moteur Diesel qui est un moteur de forte puissance est notamment utilisé pour un porte-conteneurs, un groupe électrogène fixe ou un dispositif analogue. 10 Pour un ou des moteurs de très forte puissance comme ceux que l'on utilise dans les très grands porte-conteneurs ou dispositifs analogues, de même que pour les groupes électrogènes puissants et non transportables, les efforts transmis à leur structure de support sont considérables. Afin que la structure de support d'au moins un tel moteur puisse résister sous de tels efforts, cette 15 structure est faite généralement en acier, ce qui implique un coût élevé. Le problème à la base de la présente invention est de fournir une structure de support garantissant le support d'au moins un moteur Diesel de forte puissance de manière sûre et à un coût moins élevé qu'une structure en aciers en présentant une longue durée de vie avec une capacité de support qui 20 ne soit pas altérable dans le temps et en résistant à la chaleur que dégage ledit au moins un moteur Diesel pendant son fonctionnement. A cet effet, on prévoit selon l'invention une structure de support d'au moins un moteur Diesel, ledit au moins un moteur Diesel comprenant au moins un cylindre dans lequel est mobile en mouvement de va et vient un piston relié 25 à une extrémité par une bielle à un vilebrequin, caractérisé en ce que ledit au moins un moteur Diesel est disposé dans la structure avec ledit au moins un cylindre s'étendant horizontalement, ledit au moins un moteur Diesel étant, dans le voisinage de son vilebrequin, solidarisé avec un massif de béton précontraint dans trois directions ou ayant subi un traitement analogue, le 30 massif de béton s'étendant sensiblement horizontalement et perpendiculairement audit au moins un cylindre, le vilebrequin étant soutenu et entouré par des coussinets respectivement supérieur et inférieur, le coussinet inférieur étant fixé au massif de béton par l'intermédiaire d'un support de coussinet. L'effet technique est le remplacement d'une lourde structure d'acier par 5 un massif de béton plus résistant aux efforts auxquels il est soumis en étant plus économique. Le massif de béton reste à une température homogène. Avantageusement, le support de coussinet est relié au coussinet inférieur par une tige, le coussinet supérieur étant relié rigidement au coussinet inférieur par des moyens de fixation amovibles et réglables assurant un 10 espacement prédéterminé entre les deux coussinets. Avantageusement, la tige présente une portion d'extrémité soudée au support de coussinet et une portion d'extrémité fixée rigidement au coussinet inférieur de manière amovible, les deux portions d'extrémité étant reliées par une portion intermédiaire élastique formée de lames d'acier soudées 15 individuellement à chacune des portions d'extrémité. Avantageusement, le support de coussinet comporte deux parties distinctives de support entourant la bielle associée audit au moins un cylindre. Avantageusement, chaque partie distinctive présente deux pattes la reliant au massif de béton, deux entretoises étant prévues entre les parties 20 distinctives. Avantageusement, les entretoises sont attachées élastiquement d'un côté pour absorber les dilatations thermiques. Avantageusement, ledit au moins un cylindre est logé dans un ensemble rigide solidarisé au support de coussinet par l'intermédiaire de 25 poutres superposées, l'ensemble rigide étant en appui sur un pilier reposant sur une base résistante. Avantageusement, un dispositif de réglage du taux de compression dans ledit au moins un cylindre est logé entre les poutres inférieures et l'ensemble rigide dudit au moins un cylindre. Avantageusement, le massif de béton comprend des moyens de 5 déplacement d'un engin de levage amovible circulant sur ces moyens de déplacement pour la mise en position ou l'entretien dudit au moins un moteur Diesel. Avantageusement, le massif de béton supporte deux moteurs Diesel. Avantageusement, il est prévu un alternateur pour le ou chaque moteur 10 Diesel, le vilebrequin du moteur ou de chaque moteur Diesel étant relié à l'alternateur ou chaque alternateur par une liaison élastique et un engrenage, la liaison élastique étant reliée, d'une part, au vilebrequin du moteur ou de chaque moteur et, d'autre part, à l'engrenage. Selon un autre objet de l'invention, on prévoit un ensemble de support 15 d'au moins deux moteurs Diesel caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux telles structures de support, l'ensemble comprenant deux massifs de béton supportant chacun deux moteurs Diesel entraînant deux alternateurs. Dans le cadre de l'invention, on prévoit un procédé de fabrication d'une telle structure de support ou d'un tel ensemble de support, lequel comprend 20 l'étape de positionnement d'au moins un massif de béton sur une base, l'étape de positionnement du vilebrequin d'au moins un moteur Diesel le long dudit au moins un massif de béton avec maintien temporaire en position du vilebrequin sensiblement parallèle au massif de béton, l'étape de fixation des coussinets respectivement supérieur et inférieur, d'une part, sur le vilebrequin et, d'autre 25 part, sur le massif de béton par un support de coussinet, l'étape de positionnement dudit au moins un cylindre dudit au moins un moteur Diesel, par rapport au massif de béton suivie de l'étape de fixation du cylindre au support de coussinet et l'étape de fixation du piston dudit au moins un cylindre avec le vilebrequin. 30 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue latérale en 5 perspective d'une structure de support avec un massif de béton supportant au moins un moteur Diesel selon la présente invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue latérale en coupe de la portion de la structure de support d'au moins un moteur Diesel la plus proche du massif de béton en étant raccordé sur ce massif selon une 10 forme de réalisation de la présente invention, cette portion étant celle associée au vilebrequin du moteur Diesel, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue agrandie latérale de deux entretoises raccordant deux plaques dans la portion de la structure de support d'au moins un moteur Diesel montré à la figure 2, ceci 15 dans une forme de réalisation de la présente invention complémentaire à celle montrée à la figure 2, - la figure 4 est une représentation schématique d'une vue agrandie d'une partie de la figure 2 relative à la tige de fixation des coussinets entourant partiellement le vilebrequin du moteur Diesel, ceci dans une forme de 20 réalisation de la présente invention complémentaire à celle montrée à la figure 2, - la figure 5 est une représentation schématique d'une vue agrandie d'une partie de la figure 2 relative à la tige de fixation des coussinets entourant partiellement le vilebrequin du moteur Diesel, ceci dans une forme de 25 réalisation de la présente invention complémentaire à celle montrée à la figure 2, - la figure 6 est une représentation schématique d'une vue de dessus de deux massifs de béton supportant chacun deux moteurs Diesel, soit un total de quatre moteurs Diesel qui entraînent deux alternateurs selon une forme de 30 réalisation de la présente invention. En se référant plus particulièrement aux figures 1 à 5, la présente invention se réfère à une structure de support d'au moins un moteur Diesel. De manière classique, le moteur Diesel comprend au moins un cylindre 10 dans lequel est mobile en mouvement de va et vient un piston relié à une extrémité par une bielle à un vilebrequin 4. Dans cette structure de support, ledit au moins un moteur Diesel est disposé avec ledit au moins un cylindre 10 qu'il comprend s'étendant horizontalement. Au voisinage de son vilebrequin 4, ledit au moins un moteur Diesel est solidarisé avec un massif de béton 1 pour son support dans la structure. Ce massif de béton 1 est précontraint dans trois directions ou a subi un traitement analogue, de sorte qu'il puisse résister à des efforts dans ces trois directions. Le massif de béton 1 s'étend sensiblement horizontalement et perpendiculairement audit au moins un cylindre 10. Dans cette structure de support, le vilebrequin 4 dudit au moins un moteur Diesel est soutenu et entouré par des coussinets respectivement supérieur 5 et inférieur 6, le coussinet inférieur 6 étant fixé au massif de béton 1 par un support de coussinet 2. Un tel massif de béton 1 présente l'avantage d'avoir une rigidité supérieure à la structure d'acier couramment utilisé comme structure de support. Le cas échéant, il est cependant possible de prévoir une circulation d'eau à l'intérieur du massif 1 afin que celui-ci reste à une température homogène. C'est donc le support de coussinet 2 qui effectue la majeure partie du travail de support dudit au moins un moteur Diesel en association avec le massif de béton 1. Pour le support du vilebrequin 4 dudit au moins un moteur Diesel, dans une forme préférentielle de réalisation de l'invention, le support de coussinet 2 est relié au coussinet inférieur 6 par une tige 7, ce qui est particulièrement bien visible aux figures 2 et 4. Le coussinet supérieur 5 peut être relié rigidement au coussinet inférieur 6 par des moyens de fixation amovibles et réglables 9 assurant un espacement prédéterminé entre les deux coussinets 5, 6. Notamment aux figures 2 et 4 de la présente demande, ces moyens de fixation amovibles et réglables 9 sont sous forme de boulons. Avantageusement en se référant aux figures 2 et 4, la tige 7 peut présenter une portion d'extrémité soudée au support de coussinet 2 et une portion d'extrémité fixée rigidement au coussinet inférieur 6 de manière amovible. Ces deux portions d'extrémité peuvent être reliées par une portion intermédiaire élastique 8. Cette portion intermédiaire élastique 8 peut être formée de lames d'acier soudées individuellement à chacune des deux portions 10 d'extrémité. Les deux coussinets 5, 6 reliés entre eux mais séparés par un jeu réglable constituent un ensemble qui se plaque élastiquement sur le palier du vilebrequin 4 par l'intermédiaire de la portion élastique 8 de la tige 7. Cela permet de suivre les déformation du vilebrequin 4 dudit au moins un moteur 15 Diesel et de ne pas les transmettre au support de coussinet 2. Le support de coussinet 2 peut comporter deux parties distinctives de support entourant, préférentiellement latéralement et à distance, la bielle associée audit au moins un cylindre 10. Comme il est particulièrement bien visible aux figures 1 et 2, chaque 20 partie distinctive de support comprend une plaque 2a reliée au massif de béton 1 par deux pattes 2b. A la figure 2, il est prévu deux pattes 2b pour chaque plaque 2a. Une première extrémité des pattes 2b est ancrée dans le massif de béton 1 par des tirants d'acier non représentés. 25 La seconde extrémité des pattes 2b est fixée, avantageusement de manière amovible à la plaque 2a associée, par exemple par des boulons. Il peut aussi être utilisé d'autres formes de solidarisation de cette seconde extrémité des pattes 2b, par exemple en formant un logement de réception sur la plaque 2a destiné à une tête de la patte 2b pour offrir une plus grande surface de 30 contact entre plaque 2a et patte 2b et recevoir des cales de réglage. Comme il est montré aux figures 1 et 3, les plaques 2a de chaque partie distinctive peuvent être maintenues espacées par deux entretoises 3. A la figure 3, ladite au moins une entretoise 3 forme un V avec les deux extrémités libres du V solidarisées à une plaque 2a du support de coussinet tandis que la base du V est solidarisée avec l'autre plaque 2a du support de coussinet, ceci avantageusement aussi par des moyens élastiques et amovibles de fixation. En se référant plus particulièrement à la figure 1, chaque partie distinctive présente donc au moins deux pattes 2b la reliant au massif de béton 1, au moins deux entretoises 3 étant prévues entre les parties distinctives formées par des plaques 2a, les plaques 2a et les pattes 2b formant le support de coussinet 2. Les entretoises 3 sont fixées élastiquement pour absorber les diverses dilatations thermiques. En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 5, ledit au moins un 15 cylindre 10 dudit au moins un moteur Diesel peut être encastré dans un ensemble 11 très rigide solidarisé au support de coussinet 2 par l'intermédiaire de quatre poutres 12 à la figure 1, deux à deux superposées. L'ensemble 11 rigide peut être en appui sur un pilier 14 reposant sur une base résistant aux efforts verticaux. 20 Des moyens de fixation amovibles peuvent solidariser l'ensemble 11 avec le cylindre 10. Ces moyens de fixation peuvent être des boulons traversant la culasse et se vissant dans l'ensemble 11. En se référant à la figure 1, un dispositif 13 de réglage du taux de fin de compression peut être logé entre l'extrémité des poutres 12 inférieures et 25 l'ensemble 11 rigide dudit au moins un cylindre 10. Le massif de béton 1 peut comprendre des moyens de déplacement 15 d'un engin de levage amovible circulant sur ses moyens de déplacement 15 pour la mise en position ou l'entretien dudit au moins un moteur Diesel. Même si un seul moteur Diesel est montré à la figure 1, le massif de béton peut aussi comporter deux moteurs Diesel. Il peut être prévu un alternateur pour le ou chaque moteur Diesel, le vilebrequin 4 du moteur ou de chaque moteur Diesel étant relié à l'alternateur ou chaque alternateur. Cette liaison peut comporter une liaison élastique et un engrenage, la liaison élastique étant reliée, d'une part, au vilebrequin 4 du moteur ou de chaque moteur et, d'autre part, à l'engrenage. La liaison élastique côté vilebrequin présente une inertie pour réduire au maximum les contraintes dans le vilebrequin 4. En se référant à la figure 6, la présente invention concerne aussi un ensemble de deux massifs de béton avec chacun deux Diesel, soit quatre Diesel en tout entraînant deux alternateurs. A cette figure un alternateur est référencé 18, un engrenage 17 et une liaison élastique 16, la liaison élastique 16 et l'engrenage 17 étant fixés sur le même massif de béton 1. De manière générale en se référant aux figures 1 à 6, la présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une structure de support ou d'un ensemble de support tels que décrits précédemment. Un tel procédé comprend une étape de positionnement d'au moins un massif de béton 1 sur une base. Cette étape peut être suivie par l'étape de positionnement du vilebrequin 4 d'au moins un moteur Diesel le long dudit au moins un massif de béton 1 avec maintien temporaire en position du vilebrequin 4, ceci parallèlement au massif de béton 1. Il est procédé ensuite à l'étape de fixation des coussinets respectivement supérieur 5 et inférieur 6, d'une part, sur le vilebrequin 4 et, 25 d'autre part, sur le massif de béton 1 par l'intermédiaire d'un support de coussinet 2. Ensuite, il peut être procédé à l'étape de positionnement dudit au moins un cylindre 10 dudit au moins un moteur Diesel, par rapport au massif de béton 1 puis à sa fixation à son support de coussinet 2 associé. Ceci est suivi par l'étape de fixation du piston dudit au moins un cylindre 10 avec le vilebrequin 4, cette étape pouvant se faire aussi cependant antérieurement à l'étape précédemment mentionnée. Enfin il est procédé à la mise en place d'un ou d'alternateurs 18 avec 5 leurs engrenages 17 et leurs liaisons élastiques 16 associés. Quand il y a plusieurs cylindres ou plusieurs moteurs, les cylindres et leur support respectif peuvent rester avantageusement mécaniquement indépendants les uns des autres. Le montage du ou de chaque moteur Diesel sur le massif de béton 1 peut s'effectuer près du ou dans le site d'exploitation. 10 Une application toute particulière d'une telle structure ou d'un tel ensemble de support peut être pour des motorisations de porte-conteneurs, groupes électrogènes ou dispositifs analogues. La durée de vie des massifs de béton étant longue, la durée de vie du ou des moteurs Diesel est allongée en remplaçant régulièrement les éléments du ou des moteurs soumis à usure ou 15 vieillissement. Toutes les pièces soumises à usure ou vieillissement du moteur peuvent être changées régulièrement, ces pièces pouvant être par exemple des segments, des porte-segments, des plaques d'usure pour paliers et manetons, des coussinets, etc. De même, les pièces soumises à fatigue sont changées 20 régulièrement, ces pièces pouvant être des sièges de soupape, des soupapes, etc. Par exemple, si la durée raisonnable d'usure et de fatigue d'un moteur Diesel est de 8.000 heures, et pour un usage de 1.000 heures par an, il faut changer les éléments tous les huit ans, ce qui représente une maintenance 25 réduite, l'investissement de départ étant conservé. Pour des durées d'emploi plus longues, moyennant un investissement plus élevé, il est possible de recycler le gaz d'échappement du ou des moteurs Diesel pour alimenter une centrale vapeur. Le rendement est alors amélioré en pouvant atteindre alors 55% augmenté de 7,50% soit 62,5%. En période froide 30 de l'année, quand les gaz d'échappement sont aussi utilisés pour un chauffage 301962 10 quelconque, notamment le chauffage urbain, il peut être sélectionné entre le chauffage et la centrale vapeur pour la récupération d'énergie sur les gaz d'échappement ou des soutirages sur une centrale peuvent être effectués. Le combustible de départ peut être le méthane ou un biodiesel. Cette 5 dernière solution permet de protéger dès maintenant l'environnement d'une manière partielle à totale. Le ou les moteurs Diesel non transportables sont donc construits autour du massif de béton 1 sur son emplacement définitif ou à proximité. Lors du positionnement du vilebrequin 4 le long du massif de béton 1 et préalablement 10 à sa fixation avec le massif de béton 1 par le support de coussinet 2, le vilebrequin 4 peut être maintenu par des potences amovibles fixées sur le massif de béton 1. Due à la chaleur dissipée par le moteur Diesel, les pertes thermiques totales utiles de l'ordre de 42% peuvent être converties en eau à 95°C , 15 avantageusement stockables durant plusieurs jours et en eau à 140°C pour alimenter des boucles d'eau par exemple pour le chauffage urbain. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. REVENDICATIONS1. Structure de support d'au moins un moteur Diesel, ledit au moins un moteur Diesel comprenant au moins un cylindre (10) dans lequel est mobile en mouvement de va et vient un piston relié à une extrémité par une bielle à un vilebrequin (4), caractérisé en ce que ledit au moins un moteur Diesel est disposé dans la structure avec ledit au moins un cylindre (10) s'étendant horizontalement, ledit au moins un moteur Diesel étant, dans le voisinage de son vilebrequin (4), solidarisé avec un massif de béton (1) précontraint dans trois directions ou ayant subi un traitement analogue, le massif de béton (1) s'étendant sensiblement horizontalement et perpendiculairement audit au moins un cylindre (10), le vilebrequin (4) étant soutenu et entouré par des coussinets respectivement supérieur (5) et inférieur (6), le coussinet inférieur (6) étant fixé au massif de béton (1) par l'intermédiaire un support de coussinet (2). 2. Structure de support selon la revendication précédente, dans laquelle le support de coussinet (2) est relié au coussinet inférieur (6) par une tige (7), le coussinet supérieur (5) étant relié rigidement au coussinet inférieur (6) par des moyens de fixation amovibles et réglables (9) assurant un espacement prédéterminé entre les deux coussinets (5, 6). 3. Structure de support selon la revendication précédente, dans laquelle la tige (7) présente une portion d'extrémité soudée au support de coussinet (2) et une portion d'extrémité fixée rigidement au coussinet inférieur (6) de manière amovible, les deux portions d'extrémité étant reliées par une portion intermédiaire élastique (8) formée de lames d'acier soudées individuellement à chacune des portions d'extrémité. 301962 12 4. Structure de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le support de coussinet (2) comporte deux parties distinctives de support entourant la bielle associée audit au moins un cylindre (10). 5 5. Structure de support selon la revendication précédente, dans laquelle chaque partie distinctive de support comprend une plaque (2a) reliée au massif de béton (1) par deux pattes (2b), les plaques (2a) de chaque 10 partie distinctive étant maintenues espacées par deux entretoises (3). 6. Structure de support selon la revendication précédente, dans laquelle les entretoises (3) sont attachées élastiquement d'un côté pour absorber les dilatations thermiques. 15 7. Structure de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit au moins un cylindre (10) est logé dans un ensemble (11) rigide solidarisé au support de coussinet (2) par l'intermédiaire de poutres (12) superposées, l'ensemble (11) rigide étant en appui sur un pilier (14) reposant sur une base résistante. 20 8. Structure de support selon la revendication précédente, dans laquelle un dispositif de réglage du taux de compression (13) dans ledit au moins un cylindre (10) est logé entre les poutres (12) inférieures et l'ensemble (11) rigide dudit au moins un cylindre (10). 25 9. Structure de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le massif de béton (11) comprend des moyens de déplacement (15) d'un engin de levage amovible circulant sur ces moyens de déplacement (15) pour la mise en position ou l'entretien 30 dudit au moins un moteur Diesel. 10.Structure de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le massif de béton supporte deux moteurs Diesel. 11. Structure de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour laquelle il est prévu un alternateur (18) pour le ou chaque moteur Diesel, le vilebrequin (4) du moteur ou de chaque moteur Diesel étant relié à l'alternateur (18) ou chaque alternateur (18) par une liaison élastique (16) et un engrenage (17), la liaison élastique (16) étant reliée, d'une part, au vilebrequin (4) du moteur associé et, d'autre part, à l'engrenage (17). 12.Ensemble de support caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux structures de support selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, l'ensemble comprenant deux massifs de béton supportant chacun deux moteurs Diesel entraînant deux alternateurs. 13.Procédé de fabrication d'une structure de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 ou d'un ensemble de support selon la revendication précédente, lequel comprend l'étape de positionnement d'au moins un massif de béton (1) sur une base, l'étape de positionnement du vilebrequin (4) d'au moins un moteur Diesel le long dudit au moins un massif de béton (1) avec maintien temporaire en position du vilebrequin (4) parallèle au massif de béton (1), l'étape de fixation des coussinets respectivement supérieur (5) et inférieur (6), d'une part, sur le vilebrequin (4) et, d'autre part, sur le massif de béton (1) par l'intermédiaire d'un support de coussinet (2), l'étape de positionnement dudit au moins un cylindre (10) dudit au moins un moteur Diesel, par rapport au massif de béton (1) suivie de l'étape de fixation du cylindre (10) au support de coussinet (2) et l'étape de fixation du piston dudit au moins un cylindre (10) avec le vilebrequin (4).