Brevet FR3055326A1 — publié le 20180302

Sur les navires à voiles, des treuils sont utilisés pour assurer la tension des cordages, notamment les écoutes qui servent à manoeuvrer les voiles, (dans le langage nautique, ces treuils sont désignés par le mot anglais « winch » qui sera utilisé dans la suite du document). Ils sont généralement munis d'un dispositif d'auto-enroulement (appelé « self-tailing » dans le langage nautique anglo-saxon) pour éviter d'avoir à maintenir tendue avec une main l'extrémité du cordage aval, sortant du winch, pendant que l'autre main tourne la manivelle. L'utilisation des winches présente un inconvénient majeur : quand les voiles sont bordées, une grande longueur d'écoute est disponible et doit être gérée en aval du winch. Elle est en général stockée en vrac au fond du cockpit, pouvant créer des problèmes de circulation mettant en jeu la sécurité, ainsi que des coques et des noeuds rendant difficile l'utilisation du cordage s'il est nécessaire de choquer rapidement (c'est- à-dire relâcher) l'écoute. Par ailleurs, avec les winches électriques, souvent réversibles, qui se généralisent sur les grandes unités, et encore plus avec les systèmes automatiques de virement de bord commandés par ordinateur, la gestion à distance du cordage en vrac en aval du winch peut poser un vrai problème, obligeant à intervenir manuellement pour rendre le cordage « clair », alors que le système devrait être complètement automatique. Le dispositif selon l'invention, a pour but d'éliminer ou de réduire considérablement les inconvénients présentés par l'art antérieur en proposant la réalisation d'un dispositif simple, permettant d'emmagasiner l'écoute en aval du winch, et ce automatiquement, selon que l'on borde ou que l'on choque la voile. Ce dispositif consiste en un treuil sur lequel le cordage s'enroule, et qui permet de maintenir entre le winch et le dispositif une boucle d'écoute de longueur réduite et permanente, évitant d'encombrer le fond 30 du cockpit par une grande longueur de cordage. Ce but est atteint, conformément à l'invention, au moyen d'un tambour cylindrique tournant librement sur son axe, et sur lequel s'enroule le cordage aval, issu du winch. Selon une caractéristique avantageuse, le tambour cylindrique est 35 entraîné par le cordage amont, tendu entre la voile et le winch, par l'intermédiaire d'un réa solidaire et co-axial du tambour cylindrique, réa muni de dentelures, sur lequel appuie le cordage amont en faisant par rapport au winch un angle suffisant pour que la force d'appui permette d'entraîner le tambour cylindrique sans glissement du cordage sur le réa. 3055326 2 Selon une autre caractéristique avantageuse, le diamètre du réa est le même que celui du tambour cylindrique et le cordage aval s'enroule donc sur ce dernier avec la même vitesse linéaire que celle du cordage amont tracté par le winch, permettant au dispositif d'enrouler (ou de 5 dérouler) la longueur exacte de cordage tirée (ou libérée) par le winch. Selon une autre caractéristique, le tambour cylindrique comporte autour de sa surface cylindrique une gorge de forme hélicoïdale, de même profondeur que le diamètre du cordage, et dans laquelle ledit cordage se loge pour s'enrouler autour du tambour cylindrique suivant 10 une couche unique hélicoïdale. Selon une autre caractéristique, une enveloppe cylindrique fixée au pont du navire entoure le tambour cylindrique à faible distance du bord de la gorge, pour enfermer le cordage de manière à ce qu'il ne puisse pas sortir de la gorge quand il s'enroule autour du tambour cylindrique. 15 Selon une autre caractéristique, l'enveloppe cylindrique est ouverte d'une part par une échancrure en regard du réa, permettant à ce dernier d'être en contact avec le cordage amont tendu par le winch, et d'autre part par une échancrure en regard de toute la hauteur du tambour cylindrique, permettant au cordage de pénétrer à l'intérieur de 20 l'enveloppe cylindrique au fur et à mesure de son enroulement dans la gorge autour du tambour cylindrique. Selon une autre caractéristique, un galet tournant librement autour d'un axe, plaque sous l'action d'un ressort le cordage amont contre le réa, de manière à ce que le dispositif fonctionne quand le cordage amont 25 n'est pas tendu par le winch mais est manoeuvré manuellement. Selon une autre caractéristique, un doigt de guidage, coulissant sur un axe parallèle au tambour cylindrique, et mû verticalement par le mouvement de la gorge, guide le cordage entrant dans le dispositif pour empêcher tout coincement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins sur lesquels : . la figure 1 représente un winch en action sans le dispositif selon l'invention, avec le cordage répandu en vrac au fond du cockpit ; . la figure 2 représente le même winch avec le dispositif selon 35 l'invention emmagasinant le cordage aval et donc évitant cet inconvénient ; . la figure 3 représente le dispositif, associé à un winch, dans une coupe partielle de profil montrant le fonctionnement ; . la figure 4 représente le même montage vu de dessus ; 3055326 3 . la figure 5 représente le même montage vu de profil de droite ; . la figure 6 représente le même montage vu de profil de gauche ; . la figure 7 représente le dispositif en coupe partielle de profil vu selon un autre angle ; 5 . la figure 8 représente le dispositif vu de dessus ; . la figure 9 représente le dispositif en coupe totale de profil d'une part et en coupe partielle vue de dessus d'autre part ; . la figure 10 représente en coupe le détail du montage du galet et du ressort ; 10 . la figure 11 représente en perspective le détail du montage du doigt de guidage ; . la figure 12 représente en vue éclatée l'ensemble du dispositif, . enfin la figure 13 montre les différentes manières d'utiliser le dispositif. 15 Selon la figure 1, le cordage amont (6) est tendu par le winch (2) et le cordage aval (1) est en vrac au fond du cockpit. Selon la figure 2, le cordage amont (6) est tendu par le winch (2) en passant contre le dispositif (D) dans lequel pénètre le cordage aval (1) pour y être enroulé. 20 Selon la figure 3, le cordage amont (6), avant de s'enrouler sur le winch (2), passe sur le réa (5) contre lequel il est plaqué par le galet (14). Le cordage aval (1) issu du self-tailing du winch (2) pénètre dans le dispositif (D), après avoir fait une boucle (20), pour être fixé à son extrémité (7) par un noeud à la partie supérieure du tambour cylindrique 25 (3) traversée par un tube creux (24) par où passe le cordage (1). Quand le winch (2) tourne, tirant le cordage amont (6), ce dernier entraîne le réa (5) contre lequel il est appuyé, et donc aussi le tambour cylindrique (3) sur lequel le cordage aval (1) s'enroule pour être emmagasiné, au fur et à mesure de la traction du cordage amont (6) par le winch (2). Ledit 30 cordage aval (1) s'enroule autour du tambour cylindrique (3) à l'intérieur de la gorge (8), maintenu en place entre deux bords de gorge (11) par l'enveloppe cylindrique (9). Le réa (5) et le tambour cylindrique (3) ayant le même diamètre, la vitesse linéaire d'enroulement du cordage aval (1) sur le tambour cylindrique (3) est la même que celle du cordage amont (6) tracté par le winch (2). Ainsi, la longueur du cordage aval (1) enroulée ou déroulée sur le tambour cylindrique (3) est en permanence la même que celle du cordage amont (6) tractée par le winch (2) ou bien tractée ou relâchée manuellement. La boucle (20) formée à l'installatkin du dispositif entre le winch (2) et le dispositif (D) par le cordage aval (1) 3055326 4 reste donc de longueur constante, que le cordage amont (6) soit tracté par le winch (2) ou relâché manuellement ou déroulé par un winch électrique réversible. Selon la figure 4, vue de dessus, le cordage amont (6) passe contre 5 le dispositif (D) en faisant un angle (A) pour assurer sur le réa (5) la pression nécessaire à un fonctionnement sans glissement. Il faut noter que cet angle peut être faible, par exemple un angle de 3° correspond à une force d'appui représentant 5% de la traction du cordage amont (6) par le winch (2). Comme cette traction représente souvent plusieurs 10 centaines de kilogrammes, un angle faible est suffisant. Et si le cordage amont (6) n'est pas tendu par le winch (2), le galet (14), dont le montage est décrit plus loin, le presse contre le réa (5) pour permettre une manoeuvre manuelle du cordage amont (6), sans le winch, en conservant le fonctionnement du dispositif. 15 Selon la figure 5, qui présente une vue de profil droit du dispositif, le cordage amont (6) passe sur le réa (5), contre lequel il est maintenu par le galet (14), en utilisant l'échancrure (12) pratiquée dans l'enveloppe cylindrique (9) en face du réa (5). Le cordage aval (1), après avoir fait une boucle (20), pénètre à l'intérieur du dispositif. Le 20 dispositif est fixé au pont du navire par la platine (10), dont sont solidaires l'enveloppe cylindrique (9) et l'axe (4) sur lequel tourne le tambour cylindrique (3) (non représenté sur cette figure). Selon la figure 6, qui présente une vue de profil gauche du dispositif, le cordage aval (1) pénètre à l'intérieur de l'enveloppe 25 cylindrique (9) par l'échancrure (13) pratiquée dans ladite enveloppe cylindrique (9) en regard de toute la hauteur du tambour (3). Selon la figure 7, qui montre le dispositif dans une coupe partielle avec un angle de 90° par rapport aux vues précédentes, et où l'on n'a pas représenté l'enveloppe cylindrique pour faciliter la lecture, le cordage 30 amont (6) est appuyé contre le réa (5) et le galet (14) le maintient dans cette position s'il se détend. Le cordage aval (1) pénètre dans la gorge (8) du tambour cylindrique (3), en étant maintenu à son entrée dans le dispositif par le doigt de guidage (21), qui coulisse sur l'axe (22), mû verticalement par la gorge hélicoïdale (8) qui le fait monter et descendre 35 quand le tambour (3) tourne, afin de guider le cordage (1) avant qu'il ne pénètre dans la gorge (8) et d'éviter tout coincement dudit cordage (1). L'axe (22) est fixé dans le bas à la platine (10) et dans le haut à la partie supérieure de l'échancrure verticale (13) de l'enveloppe cylindrique (9). 3055326 5 . Le réa (5) est muni de dentelures (19) empêchant le cordage (6) de glisser. Selon la figure 8, les mêmes éléments sont représentés vus de dessus, avec le galet (14) qui se déplace à l'extrémité du bras (16) sous 5 l'action d'un ressort non représenté ici. Selon la figure 9, le dispositif est représenté en coupe, l'une vue de profil, l'autre vue de dessus, montrant le tambour cylindrique (3) et le réa (5), solidaires, tournant autour de l'axe (4) lui-même solidaire de la platine (10) fixée au pont du navire. Un système de roulements (23) est io interposé entre l'axe (4) et l'ensemble tambour cylindrique (3) et réa (5), pour les maintenir en rotation sans frottements par des roulements à rouleaux dans le sens horizontal et des roulements à billes dans le sens vertical. Sont représentées aussi l'échancrure verticale (13) dans l'enveloppe cylindrique (9) et l'échancrure du réa (12). 15 Selon la figure 10, le détail du montage du galet (14) montre qu'il tourne librement autour de l'axe (15) solidaire du bras (16) qui pivote autour de l'axe (17) solidaire de la platine (10). Le ressort spirale (18) solidaire à une de ses extrémités de l'axe (17) et à l'autre extrémité de la partie cylindrique du bras (16) qui entoure l'axe (17), pousse le galet 20 (14) contre le réa (5) (non représenté sur cette vue). Selon la figure 11, le détail du fonctionnement du doigt de guidage (21) montre qu'il s'appuie sur paroi de la gorge (8) en débordant le bord de la gorge (11). Le déplacement vertical de la gorge hélicoïdale (8) quand elle tourne avec le tambour cylindrique (3) fait coulisser le doigt 25 de guidage (21) le long de l'axe (22). Selon la figure 12, l'ensemble des éléments du dispositif est représentée dans une vue éclatée. On y trouve, de bas en haut : le galet (14), son axe (15), le bras (16) et le ressort (18) ; l'enveloppe cylindrique (9), avec l'axe (4), la platine (10), l'axe (17) destiné au bras (16) ; le 30 tambour cylindrique (3), avec sa gorge (8), et le réa (5) qui lui est solidaire ; le système de roulements (23) ; le doigt de guidage (21) et son axe (22). Selon la figure 13, les différents modes d'utilisation du dispositif selon l'invention sont représentés, les flèches indiquant le sens des 35 mouvements des cordages. En 13A, le cordage amont (6) est tracté ou relâché manuellement sans le winch (2), le cordage aval (1) étant respectivement avalé ou rejeté par le dispositif D. En 13B, la même manoeuvre est effectuée, mais avec le cordage amont (6) tourné sur le winch (2) pour aider l'action manuelle, ce qui est un cas courant quand 3055326 6 une longueur importante de cordage doit être reprise ou libérée. En 13 C, le cordage amont (6) est tracté par le winch (2), le cordage aval (1) étant avalé par le dispositif D. Enfin en 13D, le winch (2) est un modèle électrique réversible, commandé à distance par le barreur ou bien par un 5 système automatisé par ordinateur, et le cordage aval (1) suit les mouvements imposés au cordage amont (6) par le winch (2). 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, et notamment les fabricants de winches. 10 Il fournirait alors aux navigateurs l'avantage de pouvoir disposer d'un système simple permettant de gérer automatiquement les écoutes des voiles, sans les risques et les problèmes que présente leur stockage en vrac à bord du navire. 15 REVENDICATIONS1). Dispositif D pour emmagasiner le cordage aval (1) sortant d'un 5 winch (2) de navire commandant la tension d'une voile, comportant un tambour cylindrique (3) tournant librement sur un axe (4) fixe et un réa (5) solidaire et coaxial dudit tambour cylindrique (3), réa contre lequel le cordage amont (6) tracté par le winch (2) est tendu avec un angle (A) suffisant pour l'entraîner sans glissement, caractérisé en ce que 10 l'extrémité (7) du cordage aval (1) ayant été rendue solidaire du tambour cylindrique(3), quand le winch (2) tourne, tirant le cordage amont (6), ce dernier entraîne le réa (5) contre lequel il est appuyé et donc aussi le tambour cylindrique (3) sur lequel le cordage aval (1) s'enroule pour être emmagasiné, au fur et à mesure de la traction du cordage amont (6) par 15 le winch (2). 2). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réa (5) ayant le même diamètre que le tambour cylindrique (3), le cordage (1) est emmagasiné sur le tambour cylindrique (3) à la même vitesse 20 linéaire que le cordage amont (6) sur le winch (2), la longueur du cordage (1) emmagasiné étant identique à celle du cordage (6) tracté, et d'autre part, quand le winch (2) tourne en sens inverse dans le cas d'un winch réversible ou quand on relâche manuellement le cordage (6), la longueur du cordage aval (1) libéré par le dispositif est identique à celle 25 du cordage amont (6) déroulé par le winch ou à celle du cordage (6) relâché manuellement. 3). Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour cylindrique(3) comporte autour de sa surface cylindrique une 30 gorge (8) de forme hélicoïdale, de même profondeur que le diamètre du cordage (1), et dans laquelle ledit cordage (1) se loge pour s'enrouler autour du tambour cylindrique (3) suivant une couche unique hélicoïdale. 35 4). Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une enveloppe cylindrique (9) fixée au pont du navire par une platine (10) dont l'axe (4) est solidaire, entoure le tambour cylindrique (3) à faible distance du bord (11) de la gorge (8), pour enfermer le cordage (1) de 3055326 8 manière à ce qu'il ne puisse pas sortir de ladite gorge (8) quand il s'enroule autour du tambour cylindrique (3). 5). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que 5 l'enveloppe cylindrique (9) est ouverte d'une part par une échancrure (12) en regard du réa (5) permettant à celui-ci d'être en contact avec le cordage (6) tendu par le winch (2), et d'autre part par une échancrure (13), en regard de toute la hauteur du tambour cylindrique (3), permettant au cordage (1) de pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe 10 cylindrique (9) au fur et à mesure de son enroulement autour du tambour cylindrique (3) dans la gorge (8). 6). Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un galet (14) tournant librement autour d'un axe (15) plaque le cordage (6) 15 contre le réa (5) en étant solidaire d'un bras (16) pivotant autour d'un axe (17) solidaire de la platine (10) sous l'action d'un ressort (18), permettant au dispositif D de fonctionner quand le cordage (6) n'est pas tendu par le winch (2) mais manoeuvré manuellement. 20 7). Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un doigt de guidage (21) coulisse sur un axe (22) parallèle au tambour cylindrique et est mû verticalement par la gorge hélicoïdale (8) qui le fait monter ou descendre quand le tambour cylindrique (3) tourne, afin de guider le cordage (1) avant qu'il ne pénètre dans la gorge (8) et d'éviter 25 tout coincement dudit cordage (1). 8). Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réa (5) comporte des dentelures (19) pour empêcher tout glissement du cordage (6). 30