Brevet FR3033781A1 — publié le 20160923

Sur les navires à voiles, des treuils sont utilisés pour assurer la tension de certains cordages, notamment les écoutes qui servent à manoeuvrer les voiles, et les drisses qui servent à les hisser (dans le langage nautique, ces treuils sont désignés par le mot anglais « winch »). Ces treuils sont généralement de type à tambour à axe vertical appelé « poupée », avec ou sans engrenages de démultiplication, manuellement entraînés par l'intermédiaire d'une manivelle, et utilisant un système de cliquets permettant d'éviter le retour en arrière. Pour utiliser le treuil, le cordage est enroulé de plusieurs tours pour en assurer l'adhérence sur le tambour. Pour éviter d'avoir à maintenir tendue l'extrémité du cordage avec une main pendant que l'autre main tourne la manivelle actionnant le treuil, certains treuils sont munis d'un dispositif d'auto-enroulement (appelé « self-tailing » dans le langage nautique anglo-saxon). Ce dispositif, solidaire et co-axial du tambour du treuil, comporte généralement un système composé d'un bras fixe et de deux mâchoires circulaires emprisonnant le cordage pour garder captive l'extrémité du cordage en l'entraînant avec une vitesse linéaire permettant de la maintenir tendue pendant la rotation du treuil, pour conserver son adhérence sur le tambour. Par ailleurs, ce système maintient le cordage en place sur le treuil quand celui-ci est à l'arrêt et évite donc d'avoir à attacher le cordage à un taquet. Pour larguer le cordage, le système classique co-axial de selftailing nécessite une manoeuvre spécifique de « désenroulage » du cordage pour l'extraire des mâchoires du système, une opération qui n'est pas instantanée, nécessitant notamment d'ôter la manivelle du treuil, et qui peut donc poser des problèmes de sécurité, en cas d'urgence de largage d'écoute, notamment sur les multicoques, avec le risque de chavirage. La même manoeuvre doit être exécutée pour choquer (mollir) l'écoute tout en la laissant enroulée sur le winch, pour parfaire un réglage des voiles. Il faut enfin noter que le fonctionnement des mâchoires de selftailing prévoit un écartement minimal et un écartement maximal, imposant parfois une restriction dans l'utilisation de cordages, dont le diamètre doit être compris entre ces deux valeurs. Ce système existant d'auto-enroulement est réservé aux treuils à plusieurs vitesses (généralement deux), car il impose la présence d'un point fixe sur l'axe du treuil pour maintenir le bras du système d'auto-enroulement, qui n'est possible qu'avec un renvoi du mouvement avec engrenage interne. 3033781 2 Les treuils à une seule vitesse, sans engrenages réducteurs, et sur lesquels la manivelle entraîne directement la poupée, ne peuvent donc pas être équipés d'un tel système d'auto - enroulement et nécessitent de fixer le cordage sur un dispositif extérieur, constitué soit en aval du 5 treuil par un taquet sur lequel le cordage est tourné, soit en amont du treuil par un taquet - coinceur emprisonnant le cordage et libérant alors le treuil pour un autre usage. Le dispositif selon l'invention a pour but d'éliminer ou de réduire considérablement les inconvénients présentés par l'art antérieur en 10 proposant la réalisation d'un dispositif simplifié, assurant aux treuils mono vitesse d'une part le blocage sur le treuil lui-même de l'extrémité du cordage quand la poupée ne tourne pas, d'autre part la fonction d'auto-enroulement de l'extrémité du cordage quand le treuil est entraîné par la manivelle. Ce dispositif présente les caractéristiques spécifiques 15 de pouvoir équiper d'origine les treuils à une seule vitesse, de fournir de plus grandes facilité et rapidité de manoeuvre que les treuils à auto-enroulement classique, ainsi qu'apporter des avantages de simplicité, légèreté et coût réduit. Ce but est atteint, conformément à l'invention, au moyen d'une 20 pièce d'appui insérée entre l'avant-dernière et la dernière spires du cordage enroulé autour de la poupée du treuil. Le dispositif met en oeuvre un principe simple : quand le cordage est tendu par traction sur son extrémité libre, c'est la tension de l'avant-dernière spire qui presse la pièce d'appui sur la dernière spire, la plaquant contre la poupée et la 25 rendant solidaire de celle-ci. Quand la poupée est immobile, le cordage est bloqué, ne nécessitant pas d'être attaché à un taquet. Selon une caractéristique avantageuse, la partie supérieure de la poupée, sur laquelle s'enroule la dernière spire, est munie de rainures et de dents, orientées de telle manière qu'elles favorisent le contact sans 30 glissement de la dernière spire avec la poupée. Quand la poupée tourne, mue par la manivelle du treuil, elle entraîne la dernière spire, extrayant au fur et à mesure de la rotation l'extrémité libre du cordage. Celui-ci coulisse avec la pièce d'appui, sous celle-ci pour l'avant-dernière spire et sur celle-ci pour la dernière spire. 35 Selon une autre caractéristique, pour que cette fonction soit possible, la pièce d'appui est maintenue en position fixe par rapport à la rotation de la poupée par des bras de liaison, solidaires à leur autre extrémité avec le socle du treuil, où ils sont articulés autour d'un axe, et où un ressort de rappel éloigne la pièce d'appui de la poupée en position 40 repos, pour permettre d'enrouler le cordage au début de la manoeuvre. 3033781 3 Selon une autre caractéristique la pièce d'appui a une forme spécifique, convexe du côté de la dernière spire, concave du côté de l'avant-dernière spire, et est réalisée dans une matière favorisant le glissement du cordage, celui-ci coulissant de part et d'autre de cette 5 pièce d'appui quand la poupée tourne. Selon une autre caractéristique, pour pouvoir extraire facilement le cordage du dispositif, la partie de la pièce d'appui en contact avec la dernière spire est parallèle à la face inférieure de la collerette située en haut de la poupée. Ainsi, une traction sur l'extrémité du cordage, 10 effectuée vers le haut de manière parallèle à cette collerette, libère le cordage instantanément, et sans nécessité d'enlever la manivelle, qui ne gêne alors pas cette manoeuvre. Selon une autre caractéristique, dans une variante de réalisation, la pièce d'appui n'est maintenue en position que par un seul bras de 15 liaison, relié au socle du treuil par un ensemble crochet - pontet fixant la position de la pièce d'appui par rapport à la poupée quand le treuil tourne. Selon une autre caractéristique, dans une autre variante de réalisation, le bras de liaison est constitué d'un lien souple accroché sur 20 le socle du treuil, et dont la longueur est calculée pour qu'il maintienne la pièce d'appui dans la bonne position quand le treuil tourne. Selon une autre caractéristique, dans une quatrième variante de réalisation, la pièce d'appui est composée pour sa partie supérieure, qui est en contact avec la dernière spire, d'un galet tournant librement sur un 25 axe et pour sa partie inférieure en contact avec l'avant - dernière spire, d'un réa tournant librement sur le même axe. Un bras de liaison unique s'articule sur un axe vertical solidaire du socle du treuil pour écarter la pièce d'appui de la poupée en position repos sous l'action d'un ressort de rappel. 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins sur lesquels : . la figure 1 représente le treuil vu de profil, avec la première variante du dispositif, au repos et opérationnel sous l'action d'un cordage ; 35 . la figure 2 représente la même configuration, vue de dessus ; . la figure 3 représente la même configuration, vue de face ; . les figures 4A et 4B représentent le détail, vue en coupe et en perspective, de l'axe de rotation du bras de liaison et du ressort de rappel ; 303 3 781 4 . la figure 5, de 5A à 5L, représente la méthode d'installation et de désinstallation du dispositif, dans sa première variante ; . la figure 6 représente le treuil vu de profil, dans la deuxième variante du dispositif; 5 la figure 7 représente la même configuration, vue de dessus ; . la figure 8 représente la même configuration, vue de face ; . la figure 9 représente le treuil vu de profil, dans la troisième variante du dispositif; . la figure 10 représente la même configuration, vue de dessus ; 10 . la figure 11 représente la même configuration, vue de face ; . la figure 12 représente le treuil vu de profil, dans la quatrième variante du dispositif; . la figure 13 représente la même configuration, vue de dessus. Selon les figures 1, 2 et 3, le dispositif selon l'invention comporte 15 une pièce d'appui (3) insérée entre l'avant-dernière spire (4) et la dernière spire (5) du cordage (2) enroulé autour de la poupée (1). Cette pièce est reliée au socle (15) du treuil par deux bras de liaison (8) s'articulant autour d'un axe (9). Quand le cordage est raidi par traction sur son extrémité libre (7), la pièce d'appui (3) le plaque contre la partie 20 supérieure (11) de la poupée (1), elle-même munie de rainures (12) et de dents (13). Le cordage est ainsi bloqué quand la poupée ne tourne pas. Quand celle-ci tourne, la fonction d'auto-enroulement est assurée, le cordage coulissant de part et d'autre de la pièce d'appui (3), en étant entraîné par la partie supérieure de la poupée, dont les rainures et les 25 dents sont orientées de manière à tirer le cordage quand la poupée tourne. Le diamètre de la poupée à cet endroit est tel que la vitesse linéaire de sortie de l'extrémité du cordage est égale à celle du cordage enroulé autour de la poupée. Les efforts sur les bras de liaison (8) et les axes (9) sont faibles, car ils n'ont à compenser que les frottements du 30 cordage sur la pièce d'appui (3). La face inférieure de la collerette (17) de la partie supérieure (11) de la poupée et la partie supérieure (18) de la pièce d'appui (3) sont parallèles et ont une forme arrondie permettant d'extraire facilement le cordage (2) en le faisant sauter de sa position par une simple traction 35 vers le haut sur son extrémité libre (7). Au repos, l'ensemble pièce d'appui et bras de liaison revient à l'horizontale en pivotant autour des axes (9) grâce à l'action des ressorts (10). Les figures 4A et 4B montrent respectivement en coupe et en perspective le détail de la situation de l'axe (9) et du ressort (10) par 40 rapport au socle (15). 3033781 5 On comprendra mieux le fonctionnement du système avec l'ensemble des figures 5 qui montre la façon de l'utiliser : . sur la figure 5A, le cordage a été enroulé autour de la poupée et sa tension est assurée par la traction sur l'extrémité libre ; 5 . sur la figure 5B, le dispositif est soulevé en le prenant par l'un des bras de liaison, pour passer le cordage autour de la pièce d'appui ; . sur les figures 5C, 5D et 5E, la dernière spire du cordage est mise en place autour de la pièce d'appui ; . sur la figure 5F, une forte traction sur l'extrémité libre du cordage 10 met le dispositif en tension ; . sur la figure 5G, le dispositif est opérationnel, la poupée étant entraînée par la manivelle (16) ; . sur la figure 5H, le cordage est extrait du dispositif par une traction vers le haut sur son extrémité libre 15 . sur les figures 51, 5J et 5K la dernière spire est désenroulée de la poupée, la pièce d'appui s'éloignant progressivement de la poupée sous l'action des ressorts ; . enfin, sur la figure 5L, le dispositif est revenu au repos et le cordage peut être retiré du treuil. 20 Sur les figures 6,7 et 8, dans la deuxième variante du dispositif, simplifiée, la pièce d'appui (3) n'est reliée qu'à un seul bras de liaison (8), qui s'articule sur le socle (15) à l'aide d'un pontet (22) constituant l'axe (9) fixé au socle et d'un crochet (23) solidaire du bras de liaison. La longueur du bras de liaison est calculée pour que le système soit en 25 position quand le cordage (2) enroulé autour de la poupée (1) est tendu. Cette longueur produit un angle optimal pour l'équilibre des forces, d'une part la retenue du bras de liaison et du crochet, d'autre part les forces de frottement du cordage sur la pièce d'appui. Le fonctionnement est alors le même que dans la première configuration. 30 Sur les figures 9,10 et 11, dans la troisième variante du dispositif, encore plus simplifiée, le bras de liaison (8) est alors constitué d'un lien souple (23) lié au socle (15) par l'intermédiaire du pontet (22). Le fonctionnement est identique à celui de la configuration précédente, la longueur du lien souple étant calculée pour que sa tension, quand le 35 système est en fonctionnement, permette à la pièce d'appui (3) de se positionner correctement. Sur les figures 12 et 13, dans la quatrième variante du dispositif, l'objectif est de minimiser les forces de frottement du cordage sur la pièce d'appui. Dans ce but, cette pièce d'appui (8) est composée : pour 40 sa partie haute, en contact avec l'extrémité du cordage (7), d'un galet 3033781 6 (19) tournant librement sur un axe (21), et pour sa partie inférieure, sur laquelle s'appuie l'avant-dernière spire (4), d'un réa tournant librement sur le même axe (21). Le bras de liaison (8) s'articule alors sur l'axe (9) vertical, solidaire du socle (15), et le ressort (10) écarte au repos le 5 système de la poupée (1), le fonctionnement étant identique aux autres configurations. La forme du réa (19) permet que sa face en contact avec le cordage soit parallèle à la collerette située en partie supérieure de la poupée, pour permettre d'extraire facilement l'extrémité libre (7), comme dans les autres configurations. 10 Le dispositif selon l'invention, ci-dessus décrit, pourra faire l'objet d'une industrialisation de la part des fabricants d'accastillage pour la navigation de plaisance. Il serait plus simple et moins coûteux que les dispositifs existants sur les treuils à cliquets mufti vitesses. Il fournirait alors aux navigateurs l'avantage de pouvoir disposer 15 d'un système simple et facile à utiliser de blocage et d'auto-enroulement des cordages sur les treuils à cliquets mono vitesses, système qui n'existe pas à ce jour. Le dispositif évite en effet d'avoir à bloquer le cordage par un moyen extérieur au treuil, soit en aval en le tournant sur un taquet d'amarrage, soit en amont en le faisant passer dans un taquet 20 coinceur. 25 REVENDICATIONS1). Dispositif pour étarquer les cordages de navire, comportant une 5 poupée (1) munie d'un système à cliquets l'empêchant de tourner en sens inverse, sur laquelle est enroulé le cordage (2), caractérisé en ce qu'une pièce d'appui (3) prend place entre l'avant-dernière spire (4) et la dernière spire (5), de manière à ce qu'en étarquant l'avant-dernière spire (4) et la dernière spire (5) du cordage (2) par traction sur son extrémité 10 libre (7), la tension dudit cordage (2) presse la pièce d'appui (3) contre la dernière spire (5), la plaquant contre la poupée (1) pour la rendre solidaire de celle-ci, réalisant ainsi la fonction de blocage du cordage (2) quand la poupée (1) ne tourne pas. 15 2). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'appui (3), plaquée contre la dernière spire (5), est maintenue en position fixe, indépendante de la rotation de la poupée (1), par un ou deux bras de liaison (8), eux-mêmes rendus solidaires du socle (15) du treuil par leur autre extrémité. 20 3). Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poupée (1) comporte, dans sa partie supérieure qui reçoit la dernière spire (5) du cordage (2), des rainures (12) et des dents (13), orientées de telle manière qu'elles favorisent le contact sans glissement de la dernière 25 spire (5) avec la poupée (1), réalisant ainsi la fonction d'auto - enroulement du treuil quand la poupée (1) tourne sous l'action de la manivelle du treuil (16) et que l'avant-dernière spire (4) et la dernière spire (5) du cordage (2) coulissent contre la pièce d'appui (3), garantissant aussi un meilleur blocage du cordage (2) quand la poupée 30 (1) ne tourne pas. 4). Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie supérieure (11) de la poupée (1), munie de rainures (12) et de dents (13), a un diamètre proche de celui du reste de la poupée (1) elle-même, 35 calculé pour que la dernière spire (5) ait la même vitesse linéaire que le cordage (2) enroulé autour de la poupée (1) quand cette dernière tourne. 5). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bras de liaison (8), solidaire de la pièce d'appui (3) par une extrémité, et 40 solidaire du socle (15) du treuil, par l'autre extrémité, est constitué d'un 3033781 2 cordage (23), souple au repos et tendu quand le dispositif fonctionne, avec la pièce d'appui (3) plaquée contre la dernière spire (5) par la tension de l'avant - dernière spire (4). 6). Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que la face inférieure de la collerette (17) de la partie supérieure (11) de la poupée (1) et la partie supérieure (18) de la pièce d'appui (3), en contact avec la dernière spire (5), ont des faces parallèles et une forme arrondie permettant d'extraire facilement le cordage (2) coincé entre la partie supérieure (11) de la poupée (1) et la pièce d'appui (3), en le faisant sauter de cette position par une simple traction vers le haut sur son extrémité libre (7). 7). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou les bras de liaison (8) s'articulent sur le socle (15) du treuil grâce à un ou deux axes de rotation (9), permettant à la pièce d'appui d'être éloignée de la poupée (1) en position repos, laissant la place pour enrouler autour de la dite poupée (1) les premières spires du cordage (2). 8). Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un ou deux ressorts (10), montés sur le ou les axes de rotation (9), ramènent automatiquement la pièce d'appui (3) en position repos quand l'avant-dernière spire (4) et la dernière spire (5) ne sont pas enroulées sur la poupée (1). 9). Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce d'appui (3) a une forme spécifique, convexe du côté de la dernière spire (5), pour la plaquer contre la partie supérieure (11) de la poupée (1), et concave du côté de l'avant-dernière spire (4), pour que celle-ci se place dans une position stable la maintenant contre la pièce d'appui (3). 10). Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce d'appui (3) est réalisée dans une matière favorisant le glissement du cordage (2) quand l'avant-dernière spire (4) et la dernière spire (5) coulissent de part et d'autre de la pièce d'appui (3) au moment où la poupée (1) tourne sous l'action de la manivelle du treuil (16). 11). Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce d'appui (3) est composée pour sa partie supérieure d'un galet (19) 40 tournant librement sur un axe (20) et appuyant sur la dernière spire (5) et 3033781 3 pour sa partie inférieure d'un réa (21) tournant librement sur le même axe (20), réa sur lequel passe l'avant - dernière spire (4). 12). Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le 5 côté du galet (19) est parallèle à la collerette (17) de la partie supérieure (11) de la poupée (1), permettant d'extraire facilement le cordage (2) coincé entre la partie supérieure (11) de la poupée (1) et le galet (19), en le faisant sauter de cette position par une simple traction sur son extrémité libre (7). 10 15 20