EP1304289A1 - Dispositif d'équilibrage des navires de faible tonnage - Google Patents

Dispositif d'équilibrage des navires de faible tonnage Download PDF

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EP1304289A1
EP1304289A1 EP02292550A EP02292550A EP1304289A1 EP 1304289 A1 EP1304289 A1 EP 1304289A1 EP 02292550 A EP02292550 A EP 02292550A EP 02292550 A EP02292550 A EP 02292550A EP 1304289 A1 EP1304289 A1 EP 1304289A1
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train
rails
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rolling
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Jean Edmond Chaix
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Societe Technique pour lEnergie Atomique Technicatome SA
TechnicAtome SA
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Societe Technique pour lEnergie Atomique Technicatome SA
TechnicAtome SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/02—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses

Definitions

  • the invention is in the field of balancing of small and medium tonnage vessels, such as the stars, and in particular of balancing in roll, that is to say in heel.
  • the balancing elements consist of two trains or series of rollers 19, rolling on a track consisting, for example, of two side rails 25 and 26.
  • a cable 4 driven by means of a motor 10, by through a motor drum 9, allows move the rollers 19, on either side of the ship.
  • a locking system in position 34, using two jaws 37, is placed between the two sets of rollers 19 and controlled by cable 4.
  • the immobilization of the whole is done by approximation of the jaws 34 against a central rail positioning 30 placed longitudinally above of the device. When the cable is not stretched, the jaws 34 tighten the central positioning rail 30.
  • Two devices are also used on this device lateral electric cylinders 14 for tensioning the cable to its two ends, via a sheave 5, attached to the cylinder rod. Many of these devices can be mounted in parallel in boxes of one same ship, part of the bridge structure of this one.
  • the moving masses are preformed to wrap around at least one wheel motor with teeth that mesh with additional corresponding housing machined on the blank of the moving masses, each of these moving masses rolling on at least two lateral rails, by means of at least four casters, the at least two rails forming a U-shaped track, having two branches lateral each extending along a wall of the ship and a central horizontal section, the at least a driving wheel located inside the turn formed by the central section and a first of the two lateral sections.
  • it comprises two drive chain wheels, the second being at the second turn formed by the central section and the second of the two branches side.
  • the rails are formed by the two opposite sides of a profile.
  • the lateral branches are horizontal, that is to say that the U formed by the track made up of the two rails, is horizontal.
  • the moving masses have four casters and the track consists of two side rails.
  • the lateral branches are vertical, the rails being each consisting of a vertical box, that is to say that the U, formed by the track made up of the rails, is vertical.
  • the moving masses preferably have eight casters rolling four by four on two internal sides on two sides opposite of the box.
  • the device according to the invention is always based on a train system formed by wagons each consisting of a mass moving from side to side the other from the ship.
  • Figure 3 shows, from above or from below, how the device according to the invention must be installed.
  • the moving mass train moves along a U-shaped track.
  • the latter is placed horizontally in the ship, so that the two lateral branches 50 of the U are parallel and placed near the edges of the ship, that is to say, each wedged against an internal wall of the ship.
  • a central section 52 connects the two branches side 50 of the U. Between the two side branches 50 and the central section 52, the track makes an angle of 90 °.
  • Train 40 moves by means of drive wheels 40.
  • a tension cable 70 connects the two ends of train 40. Its circuit consists of a loop which is closed by performing a U to inside the one traveled by train 40. In effect, the cable is stretched at the ends of the two lateral branches 50 of the U by a mobile sheave 73 around from which the cable 70 makes a U-turn. In his inner path, the cable 70 performs the U-shaped path thanks to two internal detour wheels 74.
  • the sheaves mobile 73 are held in place elastically, each by means of a tension cylinder 71, by through a spring 72.
  • the cable is maintained at a determined voltage, depending on the fact that the train 40 must be immobilized or moved.
  • an increased tension of the cable 70 can help loosen the immobilizer system train 40.
  • a rotation of the driving wheels 60 allows the movement of the train 40 along the three parts 50 and 52 of the U.
  • a relaxation of the tension of the cable 70 allows, once the train 40 is in desired position, to block it in this position by a relaxation of the tightening system which resumes its natural blocking position. The detail of operation of such a system is explained in the French patent application published under number 2,802,504.
  • Figure 4 shows, in detail, part of the course of the mobile mass train, especially around a driving wheel 60. This is shown with a number of teeth 63 protruding at outside of it. Inside the wheel drive 60, there is a ring gear 64 in which meshes with a motor pinion 62 with a much lower number of teeth than the inner ring 64, so as to constitute a reduction gear.
  • each moving mass 41 forming the train is attached to each other by an axis hitch 42 around which each can pivot one in relation to the other. They thus form a chain similar to a curb chain.
  • each moving mass 41 On the side of the drive wheel 60, each moving mass 41 has a housing 43 whose shape is in correspondence with the teeth 63 of the driving wheel 60, and more precisely in correspondence with the movement of each tooth 63 in each cavity 43, during pivoting of the moving masses 41 in the turn which performs the train.
  • each moving mass 41 pivots 90 ° to be able to go from a lateral branch 50 to the horizontal section central 52.
  • Figure 5 allows, by its section made according to the line V-V of figure 4, to see better how these last elements are arranged. Indeed, there are the 44 casters rolling on the top opposite sides 51 of the profile and mounted revolving in the base of a moving mass 41. We also have shown in this figure 5, a tooth 63 of the area drive 60 entering the corresponding housing 43 of the moving mass, the drive pinion 62 and the internal crown 64 of the same drive wheel 60.
  • Figure 6 shows a second way to install the device according to the invention in a ship.
  • three devices 80 were installed.
  • the main difference, in comparison with the installation described by the figures previous, consists in placing the lateral branches, vertically. Indeed, we can see that side boxes 82 are placed on the internal wall 85 of the ship's hull. They each surround a mass mobile 81 symbolizing the train of moving masses flowing. Note that in this version, eight casters are essential to support the two sides of the side boxes 82. It can be noted that in this installation mode, the operator must be a little more powerful considering the weight of the masses mobile 81 which must be mounted inside the side boxes 82.

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Abstract

Le dispositif d'équilibrage permet d'équilibrer facilement les navires de petits et moyens tonnages sans mettre en oeuvre une puissance importante. Il comprend principalement un ou plusieurs trains (40) de masses mobiles (41) montés sur une voie en U dont les branches latérales (50) sont parallèles aux parois du navire, tronçon central (52) étant perpendiculaire à l'axe du navire. Deux roues motrices (60) placées à l'intérieur des tournants du U permettent l'entraînement du train (40) de masses mobiles (41). Application aux navires de faibles et moyens tonnages. <IMAGE>

Description

Domaine de l'invention
L'invention ressortit du domaine de l'équilibrage des navires de faible et moyen tonnage, tels que les vedettes, et en particulier de l'équilibrage en roulis, c'est-à-dire en gíte.
Art antérieur et problème posé
On connaít, par la demande de brevet français 2 687 978, du même déposant, un dispositif d'équilibrage de navire, notamment en roulis, utilisant une piste sur laquelle circule un train de lests solides. En effet, en se référant à la figure 1 reproduisant le système utilisé dans ce document, les éléments d'équilibrage sont constitués de deux trains ou séries de rouleaux 19, roulant sur une piste constituée, par exemple, de deux rails latéraux 25 et 26. Un câble 4, entraíné au moyen d'un moteur 10, par l'intermédiaire d'un tambour moteur 9, permet de déplacer les rouleaux 19, de part et d'autre du navire. Un système de blocage en position 34, utilisant deux mâchoires 37, est placé entre les deux séries de rouleaux 19 et commandé par le câble 4. L'immobilisation de l'ensemble se fait par rapprochement des mâchoires 34 contre un rail central de positionnement 30 placé longitudinalement au-dessus du dispositif. Lorsque le câble n'est pas tendu, les mâchoires 34 serrent le rail central de positionnement 30. On utilise également, sur ce dispositif, deux vérins électriques latéraux 14 pour tendre le câble à ses deux extrémités, par l'intermédiaire d'un réa 5, fixé à la tige du vérin. Plusieurs de ces dispositifs peuvent être montés en parallèle dans des caissons d'un même navire, faisant partie de la structure du pont de celui-ci.
Il est facile de comprendre que, lors d'une tension du câble, les deux mâchoires de serrage 37 s'éloignent l'une de l'autre pour libérer le dispositif par rapport au rail central de positionnement 30. L'ensemble des rouleaux 19 peut alors être déplacé par une traction, d'un côté ou de l'autre, du câble 4. La suppression de la tension, volontaire ou provoquée par la rupture d'un brin du câble 4, entraíne le blocage automatique des mâchoires de serrage 37 contre le rail central de positionnement 30, dans la position rapprochée.
De plus, dans la demande de brevet français 2 802 504 du même déposant, une amélioration d'un tel dispositif est décrite, comme le montre la figure 2. Il comprend également un train de masses de plomb mobile 12, mais complété à chaque extrémité par une paire de mâchoires 16 prenant appui contre les rails latéraux d'un caisson. Un unique câble 2 sert à tracter le train et à commander le desserrage des mâchoires 16.
Ces dispositifs d'équilibrage de navires sont adaptés pour des navires de fort tonnage. L'application de tels dispositifs à des navires de moyen et surtout de faible tonnages entraínerait, par leur encombrement, une perte de volume conséquente à l'intérieur du navire. De plus, le système de commande du treuil du câble et de tension du câble sont relativement sophistiqués et ne semblent pas avoir de raison d'être dans le cas d'un navire de faible tonnage. Le but de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un autre dispositif d'équilibrage de navires applicable et adapté aux navires de faible tonnage.
Résumé de l'invention
L'objet principal de l'invention est donc un dispositif d'équilibrage de navire, notamment en roulis, comprenant :
  • un train de masses mobiles roulantes constituant les maillons d'une chaíne formant un train ;
  • des moyens d'immobilisation du train ;
  • un câble de tension du train et de commande des moyens d'immobilisation ;
  • au moins un moyen moteur pour actionner le train ; et
  • des moyens de réglage de la tension du câble en vue de commander les moyens d'immobilisation et comprenant deux réas mobiles pour régler la tension du câble.
Selon l'invention, les masses mobiles sont préformées pour s'enrouler autour d'au moins une roue motrice possédant des dents qui s'engrènent dans des logements correspondants complémentaires usinés sur le flan des masses mobiles, chacune de ces masses mobiles roulant sur au moins deux rails latéraux, au moyen de au moins quatre roulettes, les au moins deux rails formant une voie en U, possédant deux branches latérales s'étendant chacune le long d'une paroi du navire et un tronçon horizontal central, la au moins une roue motrice se trouvant à l'intérieur du tournant formé par le tronçon central et un premier des deux tronçons latéraux.
Dans une réalisation préférentielle de l'invention, il comprend deux roues motrices à chaíne, la deuxième se trouvant au deuxième tournant formé par le tronçon central et le deuxième des deux branches latérales.
Dans une réalisation particulière de l'invention, les rails sont constitués par les deux côtés opposés d'un profilé.
Dans une première réalisation de l'invention, les branches latérales sont horizontales, c'est-à-dire que le U formé par la voie constituée des deux rails, est horizontal.
Dans ce cas, de préférence, les masses mobiles possèdent quatre roulettes et la voie est constituée de deux rails latéraux.
Dans une deuxième réalisation de l'invention, les branches latérales sont verticales, les rails étant constitués chacun par un caisson vertical, c'est-à-dire que le U, formé par la voie constituée des rails, est vertical.
En conséquence, dans ce cas, les masses mobiles possèdent de préférence, huit roulettes roulant quatre par quatre sur deux faces internes de deux côtés opposés du caisson.
Liste des figures
L'invention et ses caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, accompagnée de plusieurs figures représentant respectivement :
  • figure 1, déjà décrite, en vue cavalière, un premier dispositif d'équilibrage selon l'art antérieur ;
  • figure 2, en vue de dessus, une partie d'un deuxième dispositif d'équilibrage selon l'art antérieur ;
  • figure 3, une première manière dont le dispositif selon l'invention peut être installé dans un navire ;
  • figure 4, un détail de réalisation de cette première version de l'invention ;
  • figure 5, une coupe du détail de réalisation de la figure 4 ; et
  • figure 6, en vue de dessus, une deuxième manière dont le dispositif de l'invention peut être implanté dans un navire.
Description détaillée de l'invention
Le dispositif selon l'invention est toujours basé sur un système de train formé par des wagonnets constitués chacun d'une masse se déplaçant d'un côté à l'autre du navire.
La figure 3 montre, en vue de dessus ou de dessous, la manière dont le dispositif selon l'invention doit être installé. On constate que le train de masses mobiles se déplace selon une voie en U. Ce dernier est placé horizontalement dans le navire, de manière à ce que les deux branches latérales 50 du U soient parallèles et placées près des bords du navire, c'est-à-dire calées chacune contre une paroi interne du navire. Un tronçon central 52 relie les deux branches latérales 50 du U. Entre les deux branches latérales 50 et le tronçon central 52, la voie fait un angle de 90°. Pour effectuer le tournant correspondant, on dispose de deux roues à chaínes 60 dont au moins une est motrice, de préférence les deux, et autour desquelles le train de masse 40 va s'enrouler lorsqu'il passera tronçon central 52 vers l'une des deux branches latérales 50.
Les déplacements du train 40 se font au moyen des roues motrices 40. Un câble de tension 70 relie les deux extrémités du train 40. Son circuit est constitué d'une boucle qui est fermée en effectuant un U à l'intérieur de celui parcouru par le train 40. En effet, le câble est tendu aux extrémités des deux branches latérales 50 du U par une réa mobile 73 autour de laquelle le câble 70 fait un demi tour. Dans son trajet intérieur, le câble 70 effectue le trajet en U grâce à deux roues internes de détour 74. Les réas mobiles 73 sont maintenues en place de façon élastique, chacune au moyen d'un vérin de tension 71, par l'intermédiaire d'un ressort 72. Ainsi, le câble est maintenu à une tension déterminée, en fonction du fait que le train 40 doit être immobilisé ou déplacé.
En effet, une tension augmentée du câble 70 peut permettre de desserrer le système d'immobilisation train 40. Dans ce cas, une rotation des roues motrices 60 permet le déplacement du train 40 le long des trois parties 50 et 52 du U. Un relâchement de la tension du câble 70 permet, une fois que le train 40 est en position souhaitée, de le bloquer dans cette position par une relaxation du système de serrage qui reprend sa position naturelle de blocage. Le détail de fonctionnement d'un tel système est explicité dans la demande de brevet français publié sous le numéro 2 802 504.
Sur la figure 3 deux système ont été représentés dans un même navire. Ceci n'est qu'un exemple de réalisation, un seul ou de plus de deux systèmes pourraient être installés à bord d'un même navire.
La figure 4 montre, en détail, une partie du parcours du train de masse mobile, notamment autour d'une roue motrice 60. Celle-ci est représentée avec un certain nombre de dents 63 faisant saillie à l'extérieur de celle-ci. A l'intérieur de la roue motrice 60, se trouve une couronne dentée 64 dans laquelle vient s'engrener un pignon moteur 62 comportant un nombre de dents beaucoup plus faible que la couronne intérieure 64, de manière à constituer un engrenage réducteur.
Les différentes masses mobiles 41 formant le train sont attachées les unes aux autres par un axe d'attelage 42 autour de laquelle chacune peut pivoter l'une par rapport à l'autre. Elles forment ainsi une chaíne s'apparentant à une gourmette. Du côté de la roue motrice 60, chaque masse mobile 41 possède un logement 43 dont la forme est en correspondance avec la forme des dents 63 de la roue motrice 60, et plus précisément en correspondance avec le mouvement de chaque dent 63 dans chaque cavité 43, lors du pivotement des masses mobiles 41 dans le tournant qui effectue le train. En effet, lorsque le train de masse mobile 41 prend le tournant autour de la roue motrice 60, chaque masse mobile 41 pivote de 90° pour pouvoir passer d'une branche latérale 50 au tronçon horizontal central 52.
Pour guider chaque masse mobile 21, lors de ses déplacements sur les branches latérales et le tronçon horizontal, on utilise deux côtés opposés d'un profilé sur lequel roulent, pour chaque masse mobile 41, quatre roulettes 44. Ainsi, les profilés servent de rails au train de masses mobiles 41.
La figure 5 permet, par sa coupe effectuée selon la ligne V-V de la figure 4, de mieux voir comment sont agencés ces derniers éléments. En effet, on y distingue les roulettes 44 roulant sur le sommet des côtés opposés 51 du profilé et montées tournantes dans la base d'une masse mobile 41. On a également représenté sur cette figure 5, une dent 63 de la zone motrice 60 pénétrant dans le logement 43 correspondant de la masse mobile, le pignon d'entraínement 62 et la couronne interne 64 de la même roue motrice 60.
La figure 6 montre une deuxième manière d'installer le dispositif selon l'invention dans un navire. Dans ce cas, trois dispositifs 80 ont été installés. La différence principale, en comparaison avec l'installation décrite par les figures précédentes, consiste à placer les branches latérales, verticalement. En effet, on peut constater que des caissons latéraux 82 son placés sur la paroi interne 85 de la coque du navire. Ils entourent chacun une masse mobile 81 symbolisant le train de masses mobiles circulant. On note que, dans cette version, huit roulettes sont indispensables pour prendre appui des deux côtés des caissons latéraux 82. On peut noter que dans ce mode d'installation, la motorisation doit être un peu plus puissante compte tenu du poids des masses mobiles 81 qui doivent être montées à l'intérieur des caissons latéraux 82.
Dans les deux réalisations décrites, il est intéressant d'entraíner les roues motrices 60 en utilisant des moteurs hydrauliques réversibles, alimentés par un système de génération de pression capable de fournir la puissance nécessaire à l'accélération et au démarrage, ainsi que de stocker l'énergie au freinage. Une pompe permet de les recharger en permanence. Le fait d'utiliser deux roues motrices 60 permet une redondance du système d'entraínement, en cas de déficience ou de panne de l'un d'entre eux.

Claims (7)

  1. Dispositif d'équilibrage de navires, notamment en roulis, comprenant :
    un train (40) de masses mobiles (41,71) roulantes, constituant les maillons d'une chaíne formant un train ;
    des moyens d'immobilisation du train (40) ;
    un câble (70) de tension du train et de commande des moyens d'immobilisation ;
    au moins un moyen moteur pour actionner le train (40) ; et
    des moyens de réglage de la tension du câble (70) en vue de commander les moyens d'immobilisation et comprenant deux réas mobiles (73) pour régler la tension du câble,
    caractérisé en ce que
    les masses mobiles (41,71) sont préformées pour pouvoir s'enrouler autour d'au moins une roue motrice (60) possédant des dents (63) qui s'engrènent dans des logements (43) correspondants et complémentaires usinés sur les flancs des masses mobiles (41,71), chaque masse mobile roulant sur au moins deux rails latéraux (51), au moyen d'au moins quatre roulettes (44), au moins deux rails latéraux (51) formant une voie en U possédant deux branches latérales (50) s'étendant chacune le long d'une paroi du navire et un tronçon horizontal (52) central, là au moins une roue motrice (60) se trouvant à l'intérieur du tournant formé par le tronçon central (52) et, une première des deux branches latérales (50).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux roues motrices (60) placées chacune à un tournant formé par les deux branches latérales (50) et le tronçon horizontal (52) central.
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rails (51) sont constitués par les deux côtés opposés d'un profilé.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce les branches latérales (50) sont horizontales.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque masse mobile (41) possède quatre roulettes (44) roulant sur les deux rails latéraux (51).
  6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les branches latérales sont verticales, les rails étant constitués chacun par un caisson (82).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque masse mobile (81) possède huit roulettes roulant quatre par quatre sur deux faces internes de deux côtés opposés du caisson (82).
EP02292550A 2001-10-18 2002-10-16 Dispositif d'équilibrage des navires de faible tonnage Expired - Lifetime EP1304289B1 (fr)

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