Attelage de véhicules d'un convoi destiné à être poussé La présente invention a pour objet un attelage de véhicule d'un convoi destiné à être poussé, notam ment d'un convoi de bateaux, destiné plus spéciale ment à la navigation fluviale ou maritime.
Les convois de bateaux poussés employés à l'heure actuelle sont rigides, soit de forme modifiable sous l'influence de mécanismes intérieurs aux bateaux du convoi qui ne permettent que de faibles déforma tions élastiques sous l'action de forces extérieures. Dans certaines réalisations de convois poussés à forme modifiable, on emploie un pousseur tournant librement autour d'une charnière placée à l'arrière de chaque bateau, le gouvernail du bateau recevant la poussée de ce pousseur. Si, dans ce dernier cas, l'at telage est stable en direction, il n'en est pas de même dans les autres cas, car il possède alors une tendance nette à se plier à moins que la position relative de deux bateaux successifs ne soit fixée par des éléments géométriques indéformables.
En vue de remédier aux inconvénients précités, la présente invention a pour objet un attelage de véhicules d'un convoi destiné à être poussé, carac térisé par le fait qu'il comprend, entre deux véhicules successifs du convoi, un organe directeur disposé dans les plans longitudinaux de symétrie confondus des véhicules lorsque ceux-ci sont alignés, déplaçable par rapport à chaque véhicule longitudinalement et pouvant pivoter dans des plans horizontal et ver tical,
un moyen de transmission de poussée entre ces deux véhicules et des dispositifs augmentateurs de la distance entre véhicules respectivement portés par les deux véhicules et sur lesquels ce moyen de trans mission de poussée agit, chaque dispositif augmen- tateur de distance et ledit organe directeur agissant mutuellement l'un sur l'autre et étant relativement déplaçables l'un par rapport à l'autre, le tout étant agencé, d'une part, de manière que ledit organe directeur subisse,
pour toute déviation angulaire du véhicule antérieur sous l'influence de forces dévia- trices par rapport à l'autre véhicule, une déviation angulaire de sens inverse et un déplacement longi tudinal produisant une augmentation de la distance entre les deux véhicules et, d'autre part, de manière que, lors d'une telle déviation angulaire, les disposi tifs augmentateurs de distance appliquent audit or gane directeur un couple de redressement qui tend, dès la disparition de ces forces déviatrices, à aligner ces deux véhicules en les rapprochant à leur dis tance initiale.
Dans la description qui suit, on va décrire, à titre d'exemples et en référence aux dessins annexés, des formes d'exécution de l'attelage faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont respectivement des vues partielles en élevation et en plan de deux bateaux successifs alignés d'un convoi destiné à être poussé et réunis par un attelage suivant une première forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1, l'un des deux bateaux-successifs ayant subi une déviation angulaire par rapport à l'autre.
Les fig. 4 et 5 sont respectivement des vues par tielles en plan et en élévation de deux bateaux suc cessifs alignés d'un convoi destiné à être poussé et réunis par un attelage suivant une autre forme d'exé cution.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 4, l'un des deux bateaux successifs ayant subi une déviation angulaire par rapport à l'autre.
La fig. 7 représente, à plus grande échelle, une came amplificatrice utilisée dans l'un des demi-atte- lages de l'attelage illustré aux fig. 4 et 5. La fig. 8 représente en perspective la moitié d'un attelage suivant une troisième forme d'exécution.
La fig. 9 est une vue en plan d'un bateau équipé du demi-attelage illustré à la fig. 8 après déviation angulaire par rapport au bateau précédent.
Les fig. 10 et 11 représentent des attelages du genre de celui illustré à la fig. 8 dans des convois de bateaux constitués par des éléments accolés.
La fig. 12 est une vue schématique de deux ba teaux successifs d'un convoi de bateaux à roulettes destiné à être poussé et réunis par un attelage.
La fig. 13 est une vue schématique de deux ba teaux successifs d'un convoi de bateaux à ailerons destiné à être poussé et réunis par un attelage.
La fig. 14 est une vue schématique de deux re morques successives d'un convoi poussé de re morques terrestres à roues orientales réunies par un attelage.
La fig. 15 représente schématiquement l'allure d'un convoi de bateaux poussés équipés d'un disposi tif de courbage, lors du passage dans la courbe d'un fleuve.
Les fig. 16 et 17 sont respectivement des vues en plan et en élévation d'un dispositif de courbage par modification de la géométrie de l'attelage.
La fig. 18 est une vue d'un dispositif de cour- bage par application d'une force temporaire à l'atte lage illustré à la fig. 8.
La fig. 19 représente l'allure d'un convoi de bateaux poussés équipés de dispositifs de courbage, lors du passage de courbes en S dans un fleuve.
Les fig. 20 et 21 montrent schématiquement les forces appliquées à un bateau dévié, respectivement dans le cas d'un attelage habituel et d'un attelage suivant une forme d'exécution de l'invention.
Dans la forme d'exécution illustrée aux fig. 1 à 3, les deux bateaux successifs 1 et 2 se déplaçant sui vant la flèche F sont munis, au voisinage de leurs bords adjacents, de pivots verticaux 3 et 4 sur les quels sont montées à pivotement des chapes 5 et 6 munies d'axes horizontaux 7 et 8 sur lesquels s'arti culent deux gouttières 9 et 10 dans lesquelles cou lisse une barre 11 constituant à la fois un organe directeur et un moyen de transmission de poussée.
Les extrémités de la barre 11 sont coiffées par des chapes 12 et 13 qui peuvent tourillonner libre ment autour de cette barre. Ces chapes portent à leurs extrémités des galets 14 et 15 qui roulent sur des surfaces de came verticales 16 et 17 sensiblement en forme de V que présentent des pièces 18 et 19 fixées sur les bateaux 1 et 2 et constituant des dis positifs augmentateurs de distance entre les bateaux. Ces surfaces de came disposées symétriquement par rapport aux plans longitudinaux de symétrie des ba teaux ont leurs sommets dirigés vers les centres des bateaux.
Les points de leurs profils sont situés à des distances décroissantes des axes des pivots 3 et 4 depuis le sommet du V.
Si sous l'action de forces extérieures, le bateau 1 dévie par rapport au bateau 2 en pivotant vers ba- bord, ainsi que représenté à la fig. 3, la barre direc trice 11 s'incline par rapport aux axes longitudinaux des deux bateaux, entraînant un pivotement des gouttières 9 et 10 autour des pivots 3 et 4 résultant de l'axion mutuelle de la barre 11 et des surfaces de came 16 et 17, ce qui imprime à la barre 11, par rap port à chacun des bateaux 1 et 2, une déviation angulaire en sens inverse de celle de chacun de ces bateaux par rapport à l'autre. Les distances entre les axes des galets 14 et 15 et les axes des pivots 3 et 4 correspondants diminuent, ce qui provoque un allongement du convoi.
Les réactions des surfaces de cames 16 et 17 sur les galets 14 et 15 engendrées par la poussée créent un couple sur la barre 11, qui tend à ramener les deux gouttières 9 et 10 en aligne ment avec les axes des bateaux et, par suite, à re dresser le convoi tout en raccourcissant l'attelage. Le pivotement des chapes 12 et 13 sur la barre 11 et les déplacements de cette barre dans les plans verticaux longitudinaux de symétrie des gouttières 9 et 10 per mettent les mouvements relatifs de deux bateaux dus au roulis et au tangage.
Dans la forme d'exécution de l'attelage entre ba teaux 20 et 21 illustrée aux fig. 4 à 6, une gouttière 22 portant deux bras 23 et 23a opposés et munie d'une rainure profonde dans laquelle se déplace une barre directrice 24 est montée sur le bateau poussé 20. Les bras 23 et 23a sont articulés sur deux leviers 25 et<I>25a</I> articulés à leur tour en 26 et 26a sur le bateau et formant une partie du dispositif augmen- tateur de distance.
Ces bras portent à leurs extrémités des poulies 27 et 27a sur lesquelles s'enroule un câble 28 qui passe sur une poulie centrale double de renvoi 29, fixée sur le bateau, et sur deux poulies de renvoi 30 et 30a fixées elles aussi sur le bateau pour aboutir à des supports 31 et 31a fixés aux extrémités de deux barres latérales de poussée 32 et 32a munies de tampons 33 et 33a et guidées par des paliers 34.
Sur le bateau pousseur 21 est montée une cra paudine 35 dans laquelle pivote une gouttière 36 munie de deux bras 37 et 37a opposés et présentant une rainure profonde dans laquelle peut se déplacer la barre directrice 24. Les bras 37 37a portent deux chaînes 38 et 38a agissant comme bielles souples déformables dans le sens de leur diminution de lon gueur et réunies à un coulisseau 39 déplaçable lon gitudinalement par rapport au bateau dans une cou lisse 40.
Sur le coulisseau 39 est fixé un câble 41 qui s'enroule sur une poulie 42 dont le pivot 43 fixé sur le bateau sert en même temps de pivot à une came à gorge 44 à profil en arc de spirale, solidaire de la poulie 42 (fig. 7) pour jouer avec elle le rôle de dispositif augmentateur de distance et servant à l'enroulement d'un câble 45 attelé à un moufle 46 comprenant une poulie double 47 fixée sur le bateau et agissant comme deuxième dispositif augmentateur de distance.
Un câble 48 s'enroule sur ce moufle 46 et de là sur deux poulies de renvoi 49 et 49a elles aussi fixées sur le bateau pour aboutir à des supports 50 et 50a fixés aux extrémités de barres de poussée 51 et 51a munies de tampons 52 et 52a.
Si, sous l'action de forces extérieures, le bateau 20 dévie par rapport au bateau 21 en pivotant vers babord, ainsi que représenté à la fig. 6, la barre directrice 24 s'incline par rapport aux deux ba teaux. Sur le bateau 20, sous l'action mutuelle de la barre 24 et des leviers 25 et 25a, cette inclinaison entraîne une déformation du pentagone symétrique formé par les leviers 25 et<I>25a</I> et le câble 28, par pivotement des leviers 25 et 25a autour des axes 26 et 26a, donc un pivotement de la barre 24 par rap port au bateau 20 en sens inverse de celle de ce bateau par rapport au bateau 21.
II en résulte par suite un déplacement transversal de la gouttière 22, qui a pour effet d'exercer sur le câble 28 par le bras 23a une traction opposée à la poussée exercée par le tampon 52 sur le tampon 33. Sous l'action de cette traction la barre de poussée 32a tend à débor der davantage à l'arrière du bateau.
En ce qui concerne le bateau 21, sous l'action de la barre directrice 24, la gouttière 36 pivote autour de la crapaudine 35 agissant comme axe ver tical de pivotement relatif de la barre 24. Simultané ment le bras 37a tend la chaîne 38a, la chaîne 38 devenant molle. Le coulisseau 39 se déplace, entraî nant la rotation de la poulie 42 autour de l'axe 43 et, par suite, celle de la came amplificatrice 44 qui, par l'intermédiaire du moufle 46, exerce sur les brins babord et tribord du câble 48 des tensions diri gées en sens inverses. La tension ainsi exercée sur la portion de babord du câble 48 est opposée à la réac tion exercée par le tampon 33 sur le tampon 51.
De ce fait, la barre de poussée<I>51a</I> tend à déborder davantage à l'avant du bateau 21, les tampons 33a et 52a restant toujours en contact. La barre direc trice 24 se déplace longitudinalement dans les rai nures profondes des gouttières 22 et 36 en subissant une déviation angulaire par rapport au bateau 21 en sens inverse de celle de ce bateau par rapport au bateau 20 et laisse ainsi l'attelage s'allonger par rapport à la position représentée à la fig. 4.
La poussée exercée par les barres de poussée 51 et 51a est transformée en fonction de l'angle de déviation par l'action de trapèze déformable formé par les bras 23 et 23a et les leviers 25 et 25a, dans le cas du bateau 20, et par amplification sous l'action du moufle 46 et de la came 44, pour le bateau 21, en un couple qui agit sur la barre directrice 24 par l'intermédiaire des gouttières pour redresser le con voi. Les déplacements de la barre directrice 24 dans les plans verticaux longitudinaux de symétrie des gouttières permettent les mouvements de tangage et de roulis de l'un des bateaux par rapport à l'autre.
Dans les fig. 4 à 6, les bateaux 20 et 21 sont représentés comme équipés de deux demi-attelages différents. Ils pourraient tous deux porter des demi- attelages du genre représenté pour chacun d'eux.
Dans la forme d'exécution illustrée à la fig 8, dans laquelle la barre directrice 53 constitue égale- ment un moyen de poussée, cette barre est montée dans une fourche 54 articulée sur un axe 55 situé à la partie inférieure d'une plaque 56 augmentatrice de distance entre les bateaux.
Celle-ci porte deux barres non parallèles 57 et 57a, articulées sur elle par des rotules disposées plus près du bord supérieur de cette plaque que de son bord inférieur. Ces barres sont reliées à des rotules fixées aux extrémités d'une traverse 58 montée par rotules sur les sommets de deux plaques triangulaires 59 et 59a, articulées sur le bateau 60 par deux charnières 61 et 61a paral lèles au plan longitudinal de symétrie de ce bateau. Le milieu du bord supérieur de la plaque 56 est relié par une rotule à une barre 62 montée à rotule sur le bateau 60, l'ensemble étant, au repos, disposé symétriquement par rapport au plan longitudinal de symétrie du bateau.
Les barres 57, 57a et 62 pourraient être rem placées par des chaînes. Pareillement, les pièces triangulaires pourraient être remplacées par deux montants disposés comme leurs côtés verticaux et fixés par des crapaudines sur le bateau, et par des chaînes disposées comme leurs côtés obliques 63 et 63a et fixées à la traverse 58 et sur le bateau.
Lorsque le bateau 60 est dévié vers babord, la barre directrice et de poussée 53 entraîne un déplace ment vers tribord et une inclinaison de la plaque 56 autour d'un axe vertical passant par le centre instan tané de rotation de cette plaque défini par les élé ments qui la supportent. II en résulte un gauchis sement du quadrilatère déformable, formé par les barres 57, 57a et 58 et la plaque 56, et un avance ment du point d'attache de la barre 62 sur cette plaque, ce qui entraîne un raccourcissement de la distance comprise entre l'axe 55 et la barre 58.
Le milieu de l'axe 55 se rapproche du plan transversal dans lequel se trouve la barre 58, c'est-à-dire recule par rapport au bateau, faisant reculer à son tour la barre directrice et de poussée 53 qui subit une dévia tion angulaire par rapport au bateau 60 en sens in verse de celle de ce bateau par rapport à l'autre bateau relié à cette barre. On obtient donc bien ainsi un allongement de l'attelage à une valeur déter minée pour un angle de déviation donné entre ba teaux. Les mouvements de roulis sont absorbés par les mouvements angulaires des barres 57 et 57a.
L'attelage illustré à la fig. 8 peut être utilisé entre des bateaux constitués chacun par deux éléments accolés rigidement, ainsi que représenté à la fig. 10, ou, ainsi que représenté à la fig. 11, entre un bateaû constitué par deux éléments accolés et un bateau unique.
Il suffit pour cela d'utiliser une traverse 58b enjambant deux éléments accolés<I>60b</I> et 60c sur les quels sont respectivement articulées les deux plaques triangulaires 59b et 59c, les plaques augmentatrices de distance telles que la plaque 56b-enjambant les bords mitoyens des deux éléments. La barre de re dressement 62b peut être fixée sur un point commun aux bords mitoyens des éléments ou assurer la liai son de l'une des plaques 56b d'une paire d'éléments à l'autre plaque 56c de la même paire. Ce dernier montage pourrait d'ailleurs être utilisé dans le cas de l'attelage de bateaux successifs représenté à la fig. 8.
Le tracé des surfaces de cames 16 et 17 de la fig. 1 et l'augmentation de distance par les disposi tifs à câble 28 ou à moufle 46 de la fig. 4 ou par la plaque 56 de la fig. 8, donnent la possibilité de régler l'allongement de l'attelage de façon qu'il soit supé rieur à la demi-largeur moyenne de ces bateaux multipliée par la tangente de l'angle de déviation. On assure ainsi la stabilité du convoi même pour de grands angles de déviation.
En effet, si l'on considère deux bateaux A et B (fig. 20) articulés entre eux sur deux angles adjacents en C, le bateau A dévié suivant la figure est rappelé en alignement tant que la résistance hydrodynamique R passe à tribord du centre de rotation C et dévie par rapport au bateau B si cette poussée passe à babord de C. Lorsque la poussée passe par C, l'écar tement moyen e des deux bateaux de largeur<I>a</I> et<I>b</I> est :
EMI0004.0010
a étant l'angle de déviation.
Avec l'attelage décrit, le bateau A' (fig. 21) est dévié par rapport au bateau B' par pivotement autour du centre instantané de rotation C' par lequel passe la résultante de la poussée R' et du couple appliqué au bateau A' par la barre de poussée t. La résistance hydrodynamique R' passant à tribord du centre de ro tation C' tend à redresser le bateau A' même pour des angles de déviation bien supérieurs à a, d'où accroissement de la stabilité. L'écartement moyen é est supérieur à e.
Les fig. 12 à 14 représentent schématiquement des attelages montés, d'une part, entre deux bateaux successsifs d'un convoi poussé de bateaux 64 munis de roulettes 65 pour passer sur les hauts fonds (fig. 12), d'autre part, entre deux bateaux successifs d'un convoi poussé de bateaux 66 munis de plans de sustentation 67 susceptibles de porter tout ou par tie du poids du bateau (fig. 13) et, enfin, entre deux véhicules successifs d'un convoi poussé de remorques terrestres 68 munies de roues orientables 69 (fig. 14).
Les attelages du genre illustré aux fig. 1 à 11 permettant au convoi de se déformer de façon stable sous l'action de forces extérieures au convoi peuvent en outre être équipés de dispositifs permettant de courber volontairement ce convoi, notamment pour passer dans les courbes de fleuves, telles que la courbe C de la fig. 15. Un tel courbage du convoi peut être obtenu en munissant le bateau de tête d'un bouteur.
En vue de rompre la symétrie de l'attelage pour remplacer l'alignement stable de base des bateaux par une déviation angulaire stable déterminée de ba teau à bateau, le courbage peut être obtenu soit par une modification de la géométrie de l'attelage (fig. 16 et 17), soit en appliquant à l'attelage une force in térieure temporaire assurant une déformation de ce lui-ci (fig. 18).
Dans le dispositif de courbage illustré aux fig. 16 et 17 associé à l'attelage illustré aux fig. 1 et 2, la came en V 70 est portée par un plateau 71 à den ture périphérique 72 monté pivotant sur le pivot 73 portant la gouttière 74 dans laquelle se déplace la barre directrice et de poussée 75. Ce plateau repose sur le bateau 76 par des billes 77 et est commandé en tourillonnement autour du pivot 73 par une roue dentée 78 comandée à son tour par un volant 79.
Si l'on fait tourner le plateau 72 dans le sens de la flèche f, la barre directrice a tendance à revenir vers le sommet de la came 70 ce qui dévie le bateau 76 dans le sens désiré. Si ce bateau est équipé à l'avant d'un dispositif analogue, on en fait tourner le plateau en sens inverse de la flèche f. Un dispositif analogue pourrait être associé à l'attelage illustré à la fig. 4, les gouttières 22 et 36 étant alors solidaires de pla teaux qui se déplaceraient par rapport aux bras 23 et 37 respectivement.
Dans le dispositif de courbage illustré à la fig. 18 et associé à l'attelage illustré à la fig. 8, l'axe infé rieur 80 de la plaque augmentatrice de distance porte deux poulies 81 et 81a. Deux poulies de renvoi 82 et 82a sont fixées sur le bateau 83. Deux câbles 84 et 84a passent respectivement sur les poulies 81, 82 et 81a, 82a et sur les poulies analogues des autres demi-attelages du convoi.
Si l'on exerce une traction sur le câble 84a dans la direction de la flèche f, la poulie 81a se rapproche de la poulie 82a et l'ensemble du dispositif tend à se courber comme indiqué à la fig. 9. Si l'on relâche la traction exercée sur le câble 84a et que l'on tire sur le câble 84, la courbure du convoi est inversée.
Le dispositif ci-dessus est indiqué à titre d'exem ple, toute dissymétrie créée dans l'attelage pouvant être utilisée pour produire le courbage, en agissant sur la position des poulies 81 et 81a, de la barre directrice 53 sur la charnière, ou du point de fixa tion 85 de la barre 62 sur le bateau.
Les dispositifs de courbage de convoi décrits ci- dessus permettent aussi de modifier l'allure rectiligne d'un convoi pour lui donner une forme en S en vue de passer dans deux courbes successives d'un fleuve ayant des courbures inversées, ainsi que représenté à la fig. 19.
Si le dispositif de courbage équipant le convoi est du genre de celui illustré aux fig. 16 et 17, les plateaux 71 seront entraînés en pivotement sui vant le sens de la flèche f à l'arrière des bateaux e2 et e;3 et à l'avant des bateaux e;3 et e4, alors que ces plateaux seront déplacés en pivotement en sens in verse de la flèche f à l'avant des bateaux e1 et e. et à l'arrière des bateaux e_1 et e,,.
Si le dispositif de courbage équipant le convoi est du genre illustré à la fig. 18, les câbles 84 et 84a sont fixés de toute manière connue sur le bateau e3 de façon à tirer sur le brin du câble 84a passant sur le demi-attelage arrière de ce bateau e;3 et sur les attelages des bateaux e.# et el alors qu'on tire sur le brin du câble 84 passant à l'avant du ba teau es et sur les bateaux e4 et e5.
L'attelage peut être complété par des moyens de retenue entre les éléments successifs, tels que, ainsi que représenté à titre d'exemple aux fig. 1 à 7, deux câbles mous croisés 86.
En ce qui concerne le roulis et les embardées, on peut interposer dans l'attelage un filtre d'un type classique constitué par un ressort, un élément d'iner tie et un amortisseur.
Enfin, en vue d'éviter l'entraînement d'une masse importante d'eau entre les bateaux successifs du con voi, lorsque ceux-ci sont alignés, on peut régler la longueur des barres de poussée pour amener presque au contact les bords en regard de deux bateaux suc cessifs au moyen d'un dispositif de raccourcissement commandé par le pilote.
C'est ainsi qu'à titre d'exemple et comme repré senté à la fig. 8, la barre 53 est constituée en deux parties dont l'une est solidarisée avec le corps 87 d'un vérin à simple effet et l'autre avec le piston 88 de ce vérin. Un tel montage peut être réalisé pour l'une quelconque des barres directrices des attelages représentés aux dessins. Les vérins des barres direc trices d'un même convoi sont réunis à des conduites .générales aboutissant à un poste de commande. Dans le cas de l'attelage illustré à la fig. 8, la barre direc trice et de poussée pourrait être remplacée dans ce but par un organe à ciseaux de Nuremberg.
Coupling of vehicles of a convoy intended to be pushed The present invention relates to a coupling of a vehicle of a convoy intended to be pushed, in particular of a convoy of boats, intended more specifically for river or maritime navigation.
The convoys of pushed boats used at the present time are rigid, that is to say of modifiable shape under the influence of mechanisms internal to the boats of the convoy which allow only small elastic deformations under the action of external forces. In certain embodiments of pushed convoys of modifiable shape, a pusher rotating freely around a hinge placed at the rear of each boat is used, the rudder of the boat receiving the thrust of this pusher. If, in the latter case, the rig is stable in direction, it is not the same in the other cases, for it then has a clear tendency to bend unless the relative position of two successive boats does not. or fixed by undeformable geometric elements.
With a view to remedying the aforementioned drawbacks, the present invention relates to a coupling of vehicles of a convoy intended to be pushed, charac terized by the fact that it comprises, between two successive vehicles of the convoy, a steering body arranged in the coincident longitudinal planes of symmetry of the vehicles when they are aligned, movable relative to each vehicle longitudinally and able to pivot in horizontal and vertical planes,
a means for transmitting thrust between these two vehicles and devices for increasing the distance between vehicles respectively carried by the two vehicles and on which this means for transmitting thrust acts, each device for increasing the distance and said steering member acting mutually one on the other and being relatively movable with respect to each other, the whole being arranged, on the one hand, so that said governing body undergoes,
for any angular deviation of the previous vehicle under the influence of deviating forces with respect to the other vehicle, an angular deviation in the opposite direction and a longitudinal displacement producing an increase in the distance between the two vehicles and, further hand, so that, during such an angular deviation, the distance increasing devices apply to said steering organ a righting torque which tends, as soon as these deviating forces disappear, to align these two vehicles by bringing them closer to their initial distance.
In the following description, embodiments of the coupling forming the subject of the invention will be described by way of examples and with reference to the accompanying drawings.
Figs. 1 and 2 are respectively partial elevation and plan views of two successive boats aligned in a convoy intended to be pushed and joined by a coupling according to a first embodiment.
Fig. 3 is a view similar to FIG. 1, one of the two successive boats having undergone an angular deviation with respect to the other.
Figs. 4 and 5 are respectively partial views in plan and in elevation of two successive boats aligned in a convoy intended to be pushed and joined by a coupling according to another form of execution.
Fig. 6 is a view similar to FIG. 4, one of the two successive boats having undergone an angular deviation with respect to the other.
Fig. 7 shows, on a larger scale, an amplifying cam used in one of the half-hitches of the coupling illustrated in FIGS. 4 and 5. FIG. 8 shows in perspective half of a coupling according to a third embodiment.
Fig. 9 is a plan view of a boat equipped with the half-hitch illustrated in FIG. 8 after angular deviation from the previous boat.
Figs. 10 and 11 show couplings of the type shown in FIG. 8 in convoys of boats made up of adjoining elements.
Fig. 12 is a schematic view of two successive boats of a convoy of roller boats intended to be pushed and joined by a coupling.
Fig. 13 is a schematic view of two successive boats of a convoy of finned boats intended to be pushed and joined by a coupling.
Fig. 14 is a schematic view of two successive re morques of a pushed convoy of terrestrial re morques with eastern wheels joined by a coupling.
Fig. 15 schematically shows the appearance of a convoy of pushed boats equipped with a curving device, when passing through the curve of a river.
Figs. 16 and 17 are respectively plan and elevation views of a bending device by modifying the geometry of the coupling.
Fig. 18 is a view of a bending device by applying a temporary force to the catch illustrated in FIG. 8.
Fig. 19 represents the appearance of a convoy of pushed boats equipped with curving devices, when passing S-curves in a river.
Figs. 20 and 21 show schematically the forces applied to a deviated boat, respectively in the case of a usual coupling and of a coupling according to an embodiment of the invention.
In the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, the two successive boats 1 and 2 moving in the direction of the arrow F are provided, near their adjacent edges, with vertical pivots 3 and 4 on which are pivotally mounted yokes 5 and 6 provided with pins horizontals 7 and 8 on which are articulated two gutters 9 and 10 in which smooth neck a bar 11 constituting both a steering member and a thrust transmission means.
The ends of the bar 11 are capped by yokes 12 and 13 which can pivot freely around this bar. These yokes carry at their ends rollers 14 and 15 which roll on vertical cam surfaces 16 and 17 substantially V-shaped that have parts 18 and 19 fixed to boats 1 and 2 and constituting distance increasing devices between the boats. These cam surfaces, arranged symmetrically with respect to the longitudinal planes of symmetry of the boats, have their vertices directed towards the centers of the boats.
The points of their profiles are located at decreasing distances from the axes of pivots 3 and 4 from the top of V.
If, under the action of external forces, the boat 1 deviates from the boat 2 by pivoting towards the boat, as shown in fig. 3, the steering bar 11 tilts with respect to the longitudinal axes of the two boats, causing the gutters 9 and 10 to pivot around the pivots 3 and 4 resulting from the mutual axis of the bar 11 and the cam surfaces 16 and 17, which gives the bar 11, with respect to each of the boats 1 and 2, an angular deviation in the opposite direction to that of each of these boats with respect to the other. The distances between the axes of the rollers 14 and 15 and the axes of the corresponding pivots 3 and 4 decrease, which causes the convoy to lengthen.
The reactions of the cam surfaces 16 and 17 on the rollers 14 and 15 generated by the thrust create a torque on the bar 11, which tends to bring the two gutters 9 and 10 back into alignment with the axes of the boats and, consequently, to rearrange the convoy while shortening the hitch. The pivoting of the yokes 12 and 13 on the bar 11 and the movements of this bar in the longitudinal vertical planes of symmetry of the gutters 9 and 10 allow the relative movements of two boats due to the roll and to the pitch.
In the embodiment of the coupling between boats 20 and 21 illustrated in FIGS. 4 to 6, a gutter 22 carrying two arms 23 and 23a opposite and provided with a deep groove in which a guide bar 24 moves is mounted on the pushed boat 20. The arms 23 and 23a are articulated on two levers 25 and < I> 25a </I> articulated in turn at 26 and 26a on the boat and forming part of the distance increasing device.
These arms carry at their ends pulleys 27 and 27a on which is wound a cable 28 which passes over a central double return pulley 29, fixed to the boat, and over two return pulleys 30 and 30a also fixed to the boat. to end in supports 31 and 31a fixed to the ends of two lateral push bars 32 and 32a provided with buffers 33 and 33a and guided by bearings 34.
On the pusher boat 21 is mounted a cra paudine 35 in which pivots a gutter 36 provided with two opposite arms 37 and 37a and having a deep groove in which the steering bar 24 can move. The arms 37 37a carry two chains 38 and 38a. acting as flexible connecting rods which can be deformed in the direction of their reduction in length and joined to a slide 39 movable longitudinally with respect to the boat in a smooth neck 40.
On the slider 39 is fixed a cable 41 which winds on a pulley 42 whose pivot 43 fixed to the boat serves at the same time as a pivot for a grooved cam 44 with a spiral arc profile, integral with the pulley 42 ( Fig. 7) to play with it the role of distance increasing device and serving for winding a cable 45 coupled to a block 46 comprising a double pulley 47 fixed to the boat and acting as a second distance increasing device.
A cable 48 is wound on this block 46 and from there on two return pulleys 49 and 49a also fixed on the boat to end in supports 50 and 50a fixed at the ends of push bars 51 and 51a provided with buffers 52 and 52a.
If, under the action of external forces, the boat 20 deviates from the boat 21 by pivoting towards port, as shown in FIG. 6, the guide bar 24 tilts relative to the two boats. On the boat 20, under the mutual action of the bar 24 and the levers 25 and 25a, this inclination causes a deformation of the symmetrical pentagon formed by the levers 25 and <I> 25a </I> and the cable 28, by pivoting levers 25 and 25a around the axes 26 and 26a, therefore a pivoting of the bar 24 relative to the boat 20 in the opposite direction to that of this boat relative to the boat 21.
This consequently results in a transverse displacement of the gutter 22, which has the effect of exerting on the cable 28 by the arm 23a a traction opposite to the thrust exerted by the pad 52 on the pad 33. Under the action of this traction the push bar 32a tends to protrude further to the rear of the boat.
As regards the boat 21, under the action of the steering bar 24, the gutter 36 pivots around the slider 35 acting as a vertical axis of relative pivoting of the bar 24. Simultaneously, the arm 37a tightens the chain 38a, chain 38 becoming slack. The slide 39 moves, causing the rotation of the pulley 42 around the axis 43 and, consequently, that of the amplifying cam 44 which, by means of the block 46, exerts on the port and starboard strands of the cable 48 voltages directed in reverse directions. The tension thus exerted on the port portion of the cable 48 is opposed to the reaction exerted by the buffer 33 on the buffer 51.
As a result, the thrust bar <I> 51a </I> tends to overflow further to the front of the boat 21, the buffers 33a and 52a still remaining in contact. The steering bar 24 moves longitudinally in the deep grooves of the gutters 22 and 36 undergoing an angular deviation with respect to the boat 21 in the opposite direction to that of this boat with respect to the boat 20 and thus allows the coupling to lengthen. with respect to the position shown in FIG. 4.
The thrust exerted by the push bars 51 and 51a is transformed as a function of the deflection angle by the deformable trapezoidal action formed by the arms 23 and 23a and the levers 25 and 25a, in the case of the boat 20, and by amplification under the action of the block 46 and the cam 44, for the boat 21, in a couple which acts on the guide bar 24 via the gutters to straighten the con voi. The movements of the steering bar 24 in the longitudinal vertical planes of symmetry of the gutters allow the pitch and roll movements of one of the boats with respect to the other.
In fig. 4 to 6, boats 20 and 21 are shown as equipped with two different half-couplings. They could both wear half-hitches of the kind shown for each of them.
In the embodiment illustrated in FIG. 8, in which the guide bar 53 also constitutes a pushing means, this bar is mounted in a fork 54 articulated on a pin 55 located at the lower part of a plate 56. increasing distance between boats.
This carries two non-parallel bars 57 and 57a, articulated on it by ball joints arranged closer to the upper edge of this plate than to its lower edge. These bars are connected to ball joints fixed to the ends of a cross member 58 mounted by ball joints on the tops of two triangular plates 59 and 59a, articulated on the boat 60 by two hinges 61 and 61a parallel to the longitudinal plane of symmetry of this boat . The middle of the upper edge of the plate 56 is connected by a ball joint to a bar 62 mounted with a ball joint on the boat 60, the assembly being, at rest, disposed symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry of the boat.
Bars 57, 57a and 62 could be replaced by chains. Likewise, the triangular pieces could be replaced by two uprights arranged as their vertical sides and fixed by sliders on the boat, and by chains arranged as their oblique sides 63 and 63a and fixed to the cross member 58 and on the boat.
When the boat 60 is deviated to port, the steering and thrust bar 53 causes a displacement to starboard and an inclination of the plate 56 about a vertical axis passing through the instantaneous center of rotation of this plate defined by the elements. elements that support it. This results in a warping of the deformable quadrilateral, formed by the bars 57, 57a and 58 and the plate 56, and an advance of the point of attachment of the bar 62 on this plate, which results in a shortening of the distance included. between axis 55 and bar 58.
The middle of the axis 55 approaches the transverse plane in which the bar 58 is located, that is to say moves back with respect to the boat, in its turn causing the steering and thrust bar 53 to move back, which undergoes a deflection. angular with respect to the boat 60 in the opposite direction to that of this boat with respect to the other boat connected to this bar. Thus, an elongation of the coupling is thus obtained to a determined value for a given angle of deflection between boats. The rolling movements are absorbed by the angular movements of the bars 57 and 57a.
The hitch shown in fig. 8 can be used between boats each consisting of two rigidly joined elements, as shown in FIG. 10, or, as shown in FIG. 11, between a boat made up of two contiguous elements and a single boat.
It suffices for this to use a cross member 58b spanning two joined elements <I> 60b </I> and 60c on which are respectively articulated the two triangular plates 59b and 59c, the distance increasing plates such as the plate 56b-spanning the dividing edges of the two elements. The straightening bar 62b can be fixed at a point common to the common edges of the elements or ensure the bonding of one of the plates 56b of a pair of elements to the other plate 56c of the same pair. The latter assembly could moreover be used in the case of the coupling of successive boats shown in FIG. 8.
The outline of the cam surfaces 16 and 17 in FIG. 1 and the increase in distance by the cable 28 or muffle 46 devices of FIG. 4 or by the plate 56 of FIG. 8, give the possibility of adjusting the elongation of the coupling so that it is greater than the average half-width of these boats multiplied by the tangent of the deflection angle. This ensures the stability of the convoy even for large angles of deviation.
Indeed, if we consider two boats A and B (fig. 20) articulated between them on two adjacent angles in C, the boat A deviated according to the figure is recalled in alignment as long as the hydrodynamic resistance R passes to starboard of the center of rotation C and deviates from boat B if this thrust passes to port of C. When the thrust passes through C, the mean spacing e of the two boats of width <I> a </I> and <I> b </I> is:
EMI0004.0010
a being the angle of deflection.
With the coupling described, the boat A '(fig. 21) is deflected with respect to the boat B' by pivoting around the instantaneous center of rotation C 'through which passes the resultant of the thrust R' and of the torque applied to the boat A 'by the push bar t. The hydrodynamic resistance R 'passing to starboard of the center of rotation C' tends to straighten the boat A 'even for angles of deviation much greater than a, hence increasing stability. The mean spacing é is greater than e.
Figs. 12 to 14 schematically show couplings mounted, on the one hand, between two successive boats of a pushed convoy of boats 64 provided with rollers 65 to pass over the shallows (fig. 12), on the other hand, between two boats of a pushed convoy of boats 66 fitted with support planes 67 capable of carrying all or part of the weight of the boat (fig. 13) and, finally, between two successive vehicles of a pushed convoy of land trailers 68 fitted with steerable wheels 69 (fig. 14).
The couplings of the type illustrated in fig. 1 to 11 allowing the convoy to deform in a stable manner under the action of forces external to the convoy can also be equipped with devices making it possible to voluntarily bend this convoy, in particular to pass in the curves of rivers, such as the curve C of fig. 15. Such bending of the convoy can be obtained by providing the lead boat with a bulldozer.
In order to break the symmetry of the coupling to replace the basic stable alignment of the boats by a stable angular deviation determined from boat to boat, the bending can be obtained either by modifying the geometry of the coupling (fig. . 16 and 17), or by applying a temporary internal force to the coupling ensuring a deformation of the latter (fig. 18).
In the bending device illustrated in fig. 16 and 17 associated with the coupling illustrated in FIGS. 1 and 2, the V-shaped cam 70 is carried by a plate 71 with peripheral den ture 72 pivotably mounted on the pivot 73 carrying the gutter 74 in which the steering and push bar 75 moves. This plate rests on the boat 76 by balls 77 and is controlled in journalling around the pivot 73 by a toothed wheel 78 controlled in turn by a flywheel 79.
If the plate 72 is rotated in the direction of the arrow f, the guide bar tends to come back towards the top of the cam 70 which deflects the boat 76 in the desired direction. If this boat is fitted with a similar device at the front, the plate is rotated in the opposite direction to arrow f. A similar device could be associated with the coupling illustrated in FIG. 4, the gutters 22 and 36 then being integral with plates which move relative to the arms 23 and 37 respectively.
In the bending device illustrated in FIG. 18 and associated with the hitch illustrated in FIG. 8, the lower axis 80 of the distance increasing plate carries two pulleys 81 and 81a. Two return pulleys 82 and 82a are fixed to the boat 83. Two cables 84 and 84a pass respectively over the pulleys 81, 82 and 81a, 82a and over the similar pulleys of the other half-couplings of the convoy.
If a pull is exerted on the cable 84a in the direction of the arrow f, the pulley 81a approaches the pulley 82a and the whole device tends to bend as shown in FIG. 9. If the traction exerted on the cable 84a is released and the cable 84 is pulled, the curvature of the convoy is reversed.
The above device is given by way of example, any asymmetry created in the coupling being able to be used to produce the bending, by acting on the position of the pulleys 81 and 81a, of the steering bar 53 on the hinge, or of the attachment point 85 of the bar 62 on the boat.
The convoy curving devices described above also make it possible to modify the rectilinear shape of a convoy to give it an S-shape in order to pass through two successive curves of a river having reversed curvatures, as shown in fig. 19.
If the bending device fitted to the convoy is of the type illustrated in FIGS. 16 and 17, the plates 71 will be driven in pivoting following the direction of the arrow f at the rear of the boats e2 and e; 3 and at the front of the boats e; 3 and e4, while these plates will be moved in pivoting in the opposite direction of the arrow f at the front of the boats e1 and e. and at the rear of boats e_1 and e ,,.
If the bending device fitted to the convoy is of the type illustrated in FIG. 18, the cables 84 and 84a are fixed in any known manner on the boat e3 so as to pull on the end of the cable 84a passing over the rear half-hitch of this boat e; 3 and on the hitches of the boats e. # And el while pulling on the end of the cable 84 passing to the front of the boat es and on the boats e4 and e5.
The coupling can be supplemented by means for retaining between the successive elements, such as, as shown by way of example in FIGS. 1 to 7, two crossed soft cables 86.
As regards the roll and the swerves, it is possible to interpose in the coupling a filter of a conventional type consisting of a spring, an inertia element and a damper.
Finally, in order to avoid the entrainment of a large mass of water between the successive boats of the convoy, when they are aligned, the length of the push bars can be adjusted to bring the edges almost into contact. manhole of two successive boats by means of a shortening device controlled by the pilot.
Thus, by way of example and as shown in FIG. 8, the bar 53 consists of two parts, one of which is integral with the body 87 of a single-acting cylinder and the other with the piston 88 of this cylinder. Such an assembly can be made for any one of the guide bars of the couplings shown in the drawings. The cylinders of the guide bars of the same convoy are joined to general conduits leading to a control station. In the case of the coupling illustrated in fig. 8, the steering and push bar could be replaced for this purpose by a Nuremberg scissor member.