EP1304289B1 - Dispositif d'équilibrage des navires de faible tonnage - Google Patents

Dispositif d'équilibrage des navires de faible tonnage Download PDF

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EP1304289B1
EP1304289B1 EP02292550A EP02292550A EP1304289B1 EP 1304289 B1 EP1304289 B1 EP 1304289B1 EP 02292550 A EP02292550 A EP 02292550A EP 02292550 A EP02292550 A EP 02292550A EP 1304289 B1 EP1304289 B1 EP 1304289B1
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train
moving
cable
rolling
ship
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EP02292550A
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German (de)
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EP1304289A1 (fr
Inventor
Jean Edmond Chaix
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Societe Technique pour lEnergie Atomique Technicatome SA
TechnicAtome SA
Original Assignee
Societe Technique pour lEnergie Atomique Technicatome SA
TechnicAtome SA
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Classifications

    • 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 comes from the field of equilibration of small and medium-tonnage vessels, such as motorboats, and in particular roll balancing, that is to say, lodging.
  • French patent application 2 687 978 discloses a device for balancing a ship, in particular in roll, using a track on which a train of solid weights runs.
  • the balancing elements consist of two trains or series of rollers 19, rolling on a track consisting, for example, of two lateral rails 25 and 26.
  • a locking system in position 34, using two jaws 37, is placed between the two sets of rollers 19 and controlled by the cable 4.
  • the immobilization of the assembly is done by bringing the jaws 34 against a central positioning rail 30 placed longitudinally above the device. When the cable is not tight, the The jaws 34 clamp the central positioning rail 30.
  • Two lateral electric cylinders 14 are also used on this device to tension the cable at its two ends by means of a sheave 5 fixed to the rod of the jack.
  • FIG. 2 It also comprises a mobile lead mass train 12, but completed at each end. by a pair of jaws 16 bearing against the side rails of a box.
  • a single cable 2 serves to tow the train and to control the loosening of the jaws 16.
  • the mobile masses are preformed to wind around at least one drive wheel having teeth that engage in complementary corresponding housings machined on the blank of the moving masses, each of these moving masses rolling on to minus two side rails, by means of at least four wheels, the at least two rails forming a U-shaped track, having two branches lateral members each extending along a wall of the vessel and a central horizontal section, the at least one drive wheel being inside the turn formed by the central section and a first of the two lateral sections.
  • it comprises two chain drive wheels, the second being at the second turn formed by the central section and the second of the two lateral branches.
  • the rails are constituted by the two opposite sides of a profile.
  • the lateral branches are horizontal, that is to say that the U formed by the track consisting of the two rails, is horizontal.
  • the moving masses have four wheels and the track consists of two side rails.
  • the lateral branches are vertical, the rails being each constituted by a vertical box, that is to say that the U, formed by the track consisting of rails, is vertical.
  • the moving masses preferably have eight rollers rolling four by four on two internal faces of two opposite sides of the box.
  • the device according to the invention is still based on a train system formed by carriages each consisting of a mass moving from one side to the other of the ship.
  • Figure 3 shows, in top view or from below, the manner in which the device according to the invention is to be installed.
  • the moving mass train moves in a U-shaped way.
  • 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 inner wall of the ship.
  • a central section 52 connects the two lateral branches 50 of the U. Between the two lateral branches 50 and the central section 52, the path makes an angle of 90 °.
  • there are two chain wheels 60 at least one is driving, preferably both, and around which the mass train 40 will wrap when it passes central section 52 to one of two lateral branches 50.
  • a tensioning cable 70 connects the two ends of the train 40. Its circuit consists of a loop which is closed by making a U inside that traveled by the train 40. Indeed, the cable is stretched at the ends of the two lateral branches 50 of the U by a movable sheave 73 around which the cable 70 is a half turn. In its inner path, the cable 70 performs the U-shaped path by means of two internal diverting wheels 74.
  • the movable sheaves 73 are held in place elastically, each by means of a tension cylinder 71, via A spring 72.
  • the cable is maintained at a determined tension, depending on whether the train 40 is to be immobilized or moved.
  • an increased tension of the cable 70 may make it possible to loosen the train immobilization system 40.
  • a rotation of the drive wheels 60 allows the movement of the train 40 along the three wheels. parts 50 and 52 of the U.
  • a loosening of the tension of the cable 70 allows, once the train 40 is in the desired position, to block in this position by a relaxation of the clamping system which resumes its natural locking position. The detailed operation of such a system is explained in the French patent application published under the number 2 802 504.
  • Figure 4 shows, in detail, a part of the path of the moving mass train, in particular around a drive wheel 60. This is shown with a number of teeth 63 protruding outside thereof. Inside the drive wheel 60 is a ring gear 64 into which a motor gear 62 engages with a much smaller number of teeth than the inner ring 64 so as to constitute a reduction gear.
  • each mobile mass 41 has a housing 43 whose shape is in correspondence with the shape of the teeth 63 of the drive wheel 60, and more precisely in correspondence with the movement of each tooth 63 in each cavity 43, during pivoting of the movable masses 41 in the turning which carries the train. Indeed, when the movable mass train 41 takes the turn around the driving wheel 60, each mobile mass 41 pivots 90 ° to be able to pass from a lateral branch 50 to the central horizontal section 52.
  • each movable mass 21 To guide each movable mass 21, during its movements on the lateral branches and the horizontal section, two opposite sides of a profile are used on which roll, for each mobile mass 41, four rollers 44.
  • the profiles serve as rails to the moving mass train 41.
  • Figure 5 allows, by cutting along the line V-V of Figure 4, to better see how are arranged the latter elements. Indeed, there are distinguished the rollers 44 rolling on the top of the opposite sides 51 of the profile and rotatably mounted in the base of a moving mass 41. There is also shown in this Figure 5, a tooth 63 of the driving zone 60 penetrating in the corresponding housing 43 of the moving mass, the driving gear 62 and the inner ring 64 of the same drive wheel 60.
  • Figure 6 shows a second way of installing the device according to the invention in a ship.
  • three devices 80 have been installed.
  • the main difference, in comparison with the installation described by the preceding figures, consists in placing the lateral branches vertically. Indeed, it can be seen that side boxes 82 are placed on the inner wall 85 of the hull of the ship. They surround each one a mass mobile 81 symbolizing the moving mass train moving. It should be noted that, in this version, eight casters are essential to bear on both sides of the side boxes 82. It should be noted that in this installation mode, the motorization must be a little more powerful given the weight of the moving masses 81 which must be mounted inside the side boxes 82.

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 gîte.
    • Art antérieur et problème posé
  • On connaît, 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, entraîné 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, entraîne 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 entraînerait, 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 chaîne 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 chaîne, 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 chaînes 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 chaîne 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'entraînement 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'entraîner 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'entraînement, 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 chaîne 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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