FR2768695A1 - Deployable keel for sailing marine vessel keel - Google Patents

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    • B63B2041/003—Collapsible keels, or the like, e.g. telescopically; Longitudinally split hinged keels

Abstract

The device is constituted by two parts which bolt inside and outside the hull (C). The internal part placed on the hull is constituted by a pedestal (1) comprising a sealed volume (2) for receiving any lift. The external assembly comprises a support (3) bolted to the hull and to the pedestal. The support holds a spindle (8) on which pivot arms (4,5) which support the keel hanging on two spindles (9,10) toward the middle of the two webs constituting a keel split into two symmetrical parts (6,7). These two webs are themselves fixed by their base around a spindle (11). When a traction force pulls the keel at its base, the two webs rise to be inscribed in a horizontal plane level with the hull.

Description

La présente invention concerne un dispositif de quille de bateau à géométrie variable donnant au voilier la possibilité d'être équipé d'une quille profonde en croisière et d'un faible tirant d'eau pour les mouillages ou les accès aux ports.The present invention relates to a variable geometry boat keel device giving the sailboat the possibility of being equipped with a deep keel when cruising and with a shallow draft for mooring or access to ports.

Traditionnellement, à un voilier avec une quille fixe appelé: "quillard" on oppose un voilier à dérive (quille rétractable) appelé : "dériveur". La conception d'un quillard fait souvent un compromis mal réussi entre le choix d'un lest lourd pour une quille courte - alourdissant le bateau pour éviter un tirant d'eau important - et un lest plus léger pour une quille plus profonde - meilleure tenue du voilier mais le privant du plaisir de l'approche des côtes terrestres et de certains mouillages. Dans un dériveur, la dérive "quille rétractable" se relève dans un "puits de dérive" conçu à l'intérieur du bateau entraînant les conséquences suivantes : une faiblesse structurelle de la coque par l'orifice du "puits de dérive" qui est une véritable entaille dans le ventre du voilier; une rupture sensible de l'équilibre du voilier à son levage, souvent pratiqué par rotation; et à terrne, des suintements d'eau plus ou moins graves par des fissures entre la coque et le "puits de dérive" qu'occasionnent les torsions de la coque soumise aux forces contraires de la mer et des vents. Le "puits de dérive" influe obligatoirement sur la forme particulière de la quille et apporte l'inconvénient de diviser l'espace habitable du bateau en deux parties : source de contraintes dans ses aménagements intérieurs. Dans les autres cas, les appuis des forces nécessaires au relevage de la quille sur les éléments de la coque nécessitent des renforcements de structure.Traditionally, a sailboat with a fixed keel called: "keelboat" is opposed to a drift sailboat (retractable keel) called: "dinghy". The design of a keelboat often makes an unsuccessful compromise between choosing a heavy ballast for a short keel - making the boat heavier to avoid a large draft - and a lighter ballast for a deeper keel - better grip of the sailboat but depriving it of the pleasure of approaching land coasts and certain moorings. In a dinghy, the "retractable keel" dagger is raised in a "daggerboard well" designed inside the boat causing the following consequences: a structural weakness of the hull by the orifice of the "daggerboard well" which is a real cut in the belly of the sailboat; a significant rupture of the balance of the sailboat at its lifting, often practiced by rotation; and on shore, more or less serious seepage of water through cracks between the hull and the "drift well" caused by the twists of the hull subjected to the opposite forces of the sea and the winds. The "drift well" necessarily influences the particular shape of the keel and brings the disadvantage of dividing the living space of the boat into two parts: source of constraints in its interior fittings. In other cases, the support of the forces necessary for lifting the keel on the hull elements requires structural reinforcements.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients en donnant au voilier: à la fois, les avantages du "quillard" : meilleure stabilité et vitesse accrue par une quille profonde et, les avantages du "dériveur" accès aisés aux eaux peu profondes et facilité de mouillage par un tirant d'eau réduit au minimum avec la diminution de la hauteur de la quille par son déploiement extérieur, sans avoir les désavantages de l'une ou de l'autre des deux conceptions de voiliers existantes aujourd'hui.The device according to the invention makes it possible to remedy these drawbacks by giving the sailboat: both, the advantages of the "keelboat": better stability and increased speed by a deep keel and, the advantages of the "dinghy" easy access to shallow waters deep and ease of mooring by a draft reduced to a minimum with the reduction of the height of the keel by its external deployment, without having the disadvantages of one or the other of the two designs of sailboats existing today .

Le dispositif selon l'invention permet d'avoir la quille en position basse ou en position haute constamment à l'extérieur de la coque du voilier sans en rompre l'équilibre. Il comporte en effet une première caractéristique par la création d'un système composé de deux parties distinctes fixées l'une à l'intérieur, l'autre à l'extérieur de la coque pour former un ensemble unique et étanche. La partie intérieure est un socle conçu pour soutenir la partie extérieure et abriter dans un volume (boite) étanche - afin d'éviter toutes infiltrations d'eau vers l'intérieur du voilier - les systèmes de blocage, de sécurité et de levage quelconques de la quille, choisis parmi l'existant, pour être les mieux adaptés au bateau équipé du dispositif. Les systèmes de levage sont par exemples : un tambour pour enrouler un câble ou une chaîne avec ou sans démultiplication qu'il soit entraîné par une action manuelle ou mécanique (électrique ou hydraulique) qu'elle soit intérieure ou extérieure au volume étanche; un vérin hydraulique direct ou à piston télescopique ou encore agissant sur un bras démultiplié; une vis sans fin, articulée ou non, (comme un cric de voiture) mue par action manuelle ou mécanique (électrique ou hydraulique) qu'elle soit intérieure ou extérieure au volume étanche; et toutes autres formes de levage possible.The device according to the invention makes it possible to have the keel in the low position or in the high position constantly outside the hull of the sailboat without upsetting the balance. It has in fact a first characteristic by the creation of a system made up of two distinct parts fixed one inside, the other outside the hull to form a single and waterproof assembly. The interior part is a base designed to support the exterior part and shelter in a sealed volume (box) - in order to avoid any infiltration of water into the interior of the sailboat - any blocking, safety and lifting systems the keel, chosen from among the existing ones, to be best suited to the boat fitted with the device. The lifting systems are for example: a drum for winding a cable or a chain with or without gear reduction whether it is driven by a manual or mechanical action (electrical or hydraulic) whether it is inside or outside the sealed volume; a direct hydraulic cylinder or with telescopic piston or acting on a multiplied arm; an endless screw, articulated or not, (like a car jack) moved by manual or mechanical action (electric or hydraulic) whether inside or outside the sealed volume; and all other forms of lifting possible.

La partie extérieure comporte le support de la quille qui la rend solidaire à la coque par son boulonnage avec le socle intérieur. Ce support maintient par un axe central des bras d'articulation qui suspendent, vers la mi-hauteur, chaque élément (aile) d'une quille scindée en deux parties (tranches longitudinales symétriques juxtaposées appelées ici : ailes) articulées à leur base de façon à former, avec les bras, un losange articulé qui, tenu par le haut, s'étire vers le bas sous l'effet de son poids ou qui s'aplatit vers le haut si l'on tire sur sa base de manière à la monter vers son support. Sous l'effet du levage de la partie basse articulée, la quille, scindée en deux parties symétriques soulevées vers leur milieu par les bras d'articulation, s'ouvre par l'écartement supérieur des ailes, aidée par la forme biseauté du support - en forme de sifflet -, pour venir s'aplatir dans un plan horizontal, sous la coque du voilier, telles les ailes d'un avion, réduisant le tirant d'eau du voilier de presque la totalité de la hauteur de la quille. Au replis, les bras descendent la quille en rapprochant progressivement ses deux ailes articulées. A la fermeture, les bras viennent dans un logement conçu dans chaque aile de la quille.The external part comprises the support of the keel which makes it integral with the hull by its bolting with the internal base. This support maintains by a central axis articulation arms which suspend, towards mid-height, each element (wing) of a keel split into two parts (symmetrical juxtaposed longitudinal sections called here: wings) articulated at their base so to form, with the arms, an articulated rhombus which, held by the top, stretches downward under the effect of its weight or which flattens upwards if one pulls on its base so as to go up to its support. Under the effect of the lifting of the articulated lower part, the keel, split into two symmetrical parts raised towards their middle by the articulation arms, opens by the upper spacing of the wings, helped by the beveled shape of the support - in the form of a whistle - to flatten in a horizontal plane, under the hull of the sailboat, like the wings of an airplane, reducing the draft of the sailboat by almost the entire height of the keel. When folded, the arms descend the keel, gradually bringing its two articulated wings together. When closing, the arms come in a housing designed in each wing of the keel.

Selon les modes particuliers de réalisation: - le dispositif pourra comporter des systèmes de sécurités quelconques et de blocage de fermeture des ailes de la quille, en position basse comme en position haute, qui ne sont pas représentés ici.According to the particular embodiments: - the device may include any safety systems and locking locking of the wings of the keel, in the low position as in the high position, which are not shown here.

- le dispositif pourra comporter des joints étanches entre le socle intérieur et la coque et entre le support extérieur et la coque.- The device may include watertight seals between the interior base and the hull and between the exterior support and the hull.

Les dessins annexés illustrent l'invention:
La planche 1/4 comporte la figure 1 qui représente en coupe transversale l'ensemble du dispositif en position basse.The accompanying drawings illustrate the invention:
Plate 1/4 includes Figure 1 which shows in cross section the entire device in the low position.

La planche 214 comporte la figure 2 qui représente en coupe transversale l'ensemble du dispositif en position intermédiaire de levage.The board 214 comprises FIG. 2 which represents in cross section the whole of the device in the intermediate lifting position.

La planche 3/4 comporte la figure 3 qui représente en coupe transversale l'ensemble du dispositif en position de relevage totale de la quille.Plate 3/4 includes Figure 3 which shows in cross section the entire device in the position of total lifting of the keel.

La planche 4/4 comporte la figure 4 qui représente en coupe longitudinale l'ensemble du dispositif en position basse.Plate 4/4 includes FIG. 4 which represents in longitudinal section the whole of the device in the low position.

LA PARTIE INTÉRIEURE:
La partie intérieure sert à rendre solidaire la partie extérieure à la coque du bateau en enserrant celle-ci en sandwich et à supporter un volume (boite) étanche pour abriter le mécanisme quelconque de levage et éventuellement un système de sécurité et de blocage de la quille en position basse ou haute. THE INTERIOR:
The internal part is used to make the external part integral with the hull of the boat by enclosing it in sandwich and to support a sealed volume (box) to house any lifting mechanism and possibly a safety and blocking system for the keel. in low or high position.

Le "câble" descend de la zone étanche vers la partie extérieure en traversant la coque pour aller s'attacher à la partie basse de la quille supportant dans son bulbe le principal de sa masse. L'eau qui s'infiltre vers l'intérieur du voilier, par le trou du câble et éventuellement par les orifices de blocage de la quille, reste prisonnière de la boite étanche.The "cable" descends from the watertight zone towards the external part by crossing the hull to go and attach itself to the lower part of the keel supporting in its bulb the main of its mass. The water that infiltrates towards the interior of the sailboat, through the cable hole and possibly through the keel blocking holes, remains trapped in the waterproof box.

La partie intérieure est caractérisée par un ensemble unique - figures 1, 2, 3 & 4 - comportant un socle (1) recevant : les divers écrous (13) de tous les boulons venant du support (3) de la partie extérieure, au travers de la coque (C), pour rendre l'ensemble solidaire, et la boite étanche (2) directement soudée au socle (1) pour éviter que l'eau n'envahisse le bateau par le ou les trous nécessaires au système de levage, au système de sécurité et à celui du blocage. Dans un des cas supposé, la boite étanche reçoit un tambour sur lequel s'enroule le câble (14 ) - figures 2 & 3 - nécessaire au levage de la quille. Le tambour peut être actionné par un arbre d'entraînement provenant d'un moteur électrique ou hydraulique extérieur à la boite étanche (2).The inner part is characterized by a single assembly - Figures 1, 2, 3 & 4 - comprising a base (1) receiving: the various nuts (13) of all the bolts coming from the support (3) of the outer part, through the hull (C), to make the assembly integral, and the waterproof box (2) directly welded to the base (1) to prevent water from invading the boat through the hole or holes necessary for the lifting system, to the security and blocking systems. In one of the assumed cases, the sealed box receives a drum on which the cable (14) - Figures 2 & 3 - which is necessary for lifting the keel is wound. The drum can be actuated by a drive shaft from an electric or hydraulic motor external to the sealed box (2).

Aucune revendication n'étant faite sur un type de levage, aucun aspect ne sera ici représenté en dehors du simple supposition schématique par le câble (14) - figures 2 & 3-, et du vérin à piston direct (2') faisant lui même office de boite étanche et de système bloquant - figure 4 -. No claim being made on a type of lifting, no aspect will be represented here apart from the simple schematic assumption by the cable (14) - Figures 2 & 3-, and the direct piston cylinder (2 ') making itself waterproof box and blocking system office - figure 4 -.

LA PARTIE EXTÉRIEURE:
La partie extérieure se caractérise par un ensemble comportant un support solidairement fixé à la coque par boulonnage qui maintient le dispositif de la quille à géométrie variable. Quelque soit la forme de la quille envisagée par l'architecte naval, la quille est scindée, dans le sens longitudinale et de haut en bas, en deux parties symétriques. Ces deux parties symétriques (ailes) articulées à leur base autour d'un axe, comportent respectivement, vers leur mi-hauteur, des axes pour s'accrocher à des bras d'articulation pour les suspendre au bateau. Les bras d'articulation suspendent les ailes de la quille à l'axe du support fixé à la coque pour une de leur extrémité et aux axes des deux ailes de la quille placés vers leur milieu, pour l'autre de leur extrémité.THE EXTERIOR PART:
The external part is characterized by an assembly comprising a support fixedly fixed to the hull by bolting which maintains the device of the keel with variable geometry. Whatever the shape of the keel envisaged by the naval architect, the keel is split, in the longitudinal direction and from top to bottom, into two symmetrical parts. These two symmetrical parts (wings) articulated at their base around an axis, respectively comprise, towards their mid-height, axes to hang on articulation arms to suspend them from the boat. The articulation arms suspend the wings of the keel from the axis of the support fixed to the hull for one of their ends and from the axes of the two wings of the keel placed towards their middle, for the other of their ends.

Cet ensemble devient un losange maniable qui s'allonge ou qui s'aplatit si on laisse agir le poids de la quille ou si on hisse le bas de la quille vers le haut avec un système de levage.This set becomes a handy diamond which lengthens or flattens if the weight of the keel is left to act or if the bottom of the keel is hoisted up with a lifting system.

La partie extérieure est caractérisée par un ensemble - figures 1, 2, 3 & 4 comportant un support (3), fixé à la coque (C) et au socle (1) par simple boulonnage (13). Le support (3) contient un axe (8) sur lequel viennent s'articuler des bras (4) et (5); ces bras sont fixés respectivement à leur autre extrémité aux axes (9) et (10) situés vers la mi-hauteur des ailes (6) et (7) de la quille scindée en deux; les deux ailes (6) et (7) de la quille sont reliées et articulées à leur base autour d'un axe (11). Lorsqu'une force de levage est exercée en tirant sur l'axe (11) - ou autres points d'attaches de la partie basse de la quille - par un câble (14) - figures 2 & 3, ou au piston d'un vérin hydraulique - figure 4 - la quille écarte ses ailes, aidée par la forme biseautée d'une manière symétrique (15) et (16) du support (3), et monte pour finir son déploiement en position horizontale au niveau du support (3). L'ensemble de la quille est suspendu par les bras (4) et (5) - figure 3. Le relâchement de la force de traction entraîne la descente de la quille, et l'ensemble se referme.The outer part is characterized by an assembly - Figures 1, 2, 3 & 4 comprising a support (3), fixed to the shell (C) and to the base (1) by simple bolting (13). The support (3) contains an axis (8) on which are articulated arms (4) and (5); these arms are fixed respectively at their other end to the axes (9) and (10) located towards the mid-height of the wings (6) and (7) of the keel split in two; the two wings (6) and (7) of the keel are connected and articulated at their base around an axis (11). When a lifting force is exerted by pulling on the axis (11) - or other points of attachment of the lower part of the keel - by a cable (14) - Figures 2 & 3, or to the piston of a hydraulic cylinder - Figure 4 - the keel spreads its wings, helped by the symmetrically bevelled shape (15) and (16) of the support (3), and finally mounts its deployment in a horizontal position at the level of the support (3 ). The entire keel is suspended by the arms (4) and (5) - Figure 3. The relaxation of the tensile force causes the keel to descend, and the assembly closes.

Les ailes (6) et (7) reviennent l'une contre l'autre et les bras (4) et (5) s'insèrent dans leur logement respectif. Si la répartition des masses dans une aile de quille est environ : 40% pour la partie haute de l'aile supérieur à l'axe (9) ou (10) et 60% pour la partie basse de l'aile inférieur à l'axe (9) ou (10), la force nécessaire au levage de la quille sera décroissante. Les parties hautes qui basculent font progressivement contrepoids sur la partie basse par rapport aux axes (9) et (10) facilitant le levage du bulbe (12) et leur masse répartie symétriquement, de part et d'autre de l'axe du bateau, garde au voilier, même quille relevée, son équilibre d'origine avec un centre de gravité optimum situé à une hauteur différente mais toujours dans le même axe vertical.The wings (6) and (7) return one against the other and the arms (4) and (5) are inserted in their respective housings. If the weight distribution in a keel wing is approximately: 40% for the upper part of the upper wing to the axis (9) or (10) and 60% for the lower part of the lower wing to the axis (9) or (10), the force required to lift the keel will decrease. The tilting upper parts gradually counterbalance the lower part with respect to the axes (9) and (10) facilitating the lifting of the bulb (12) and their mass distributed symmetrically, on either side of the axis of the boat, keeps the sailboat, even with the keel raised, its original balance with an optimum center of gravity located at a different height but always in the same vertical axis.

A titre d'exemple non limitatif, selon sa longueur et son poids, un voilier mesurant de 15 à 30 mètres de long, peut aligner des profondeurs de quilles de croisière allant de 3,5 à 5 mètres pour réduire leurs tirants d'eau, près des côtes terrestres, à un minimum allant de 1,40 à 1,80 mètre, c'est à dire une réduction du tirant d'eau d'origine de 2/3; quant aux forces nécessaires pour le levage, elles diminueront, progressivement, presque de la moitié.By way of nonlimiting example, depending on its length and weight, a sailboat measuring from 15 to 30 meters long, can align cruising keels depths ranging from 3.5 to 5 meters to reduce their draft, near terrestrial coasts, to a minimum ranging from 1.40 to 1.80 meters, ie a reduction in the original draft of 2/3; as for the forces required for lifting, they will gradually decrease by almost half.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à augmenter la bonne marche d'un voilier par une quille profonde (raideur à la toile) et de pouvoir réduire, selon les besoins et sans contraintes, son tirant d'eau. The device according to the invention is particularly intended to increase the smooth running of a sailboat by a deep keel (stiffness in the canvas) and to be able to reduce, as necessary and without constraints, its draft.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1 ) - Dispositif pour réduire, par la géométrie variable d'une quille, le tirant d'eau d'un voilier et permettant de l'équiper d'une quille profonde pour favoriser son allure, caractérisé en ce qu'il comporte deux parties distinctes qui se boulonnent entre elles intérieurement et extérieurement à une coque (C). Ces deux parties sont : - d'une part, un socle (1) se posant à l'intérieur et se fixant par un système de serrage (13) sur la coque (C) qui comporte un volume étanche (2) devant recevoir tout ou parti du système de levage et de sécurité et de blocage; - d'autre part, un ensemble extérieur composé d'un support (3) adhérent à la coque (C) par boulonnage (13) avec le socle intérieur (1), la quille scindée en deux parties (ailes) (6) et (7) est articulée à sa base autour d'un axe (11); les deux ailes (6) et (7) sont suspendues vers leur milieu par les axes (9) et (10) à des bras (4) et (5) eux mêmes articulés et accrochés à l'axe (8) du support (3) symétriquement biseauté (15) et (16). CLAIMS 1) - Device for reducing, by the variable geometry of a keel, the draft of a sailboat and making it possible to equip it with a deep keel to promote its appearance, characterized in that it comprises two separate parts which bolt together internally and externally to a shell (C). These two parts are: - on the one hand, a base (1) placed inside and fixed by a clamping system (13) on the shell (C) which has a sealed volume (2) to receive everything or part of the lifting and safety and blocking system; - on the other hand, an external assembly composed of a support (3) adhering to the hull (C) by bolting (13) with the internal base (1), the keel split into two parts (wings) (6) and (7) is articulated at its base around an axis (11); the two wings (6) and (7) are suspended towards their middle by the axes (9) and (10) on arms (4) and (5) themselves articulated and hooked to the axis (8) of the support ( 3) symmetrically beveled (15) and (16). 2 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le socle (3) peut comporter un ou plusieurs axes (8) pour supporter un ou plusieurs bras latéraux (4) ou (5) pour former une articulation.2) - Device according to claim 1 characterized in that the base (3) may include one or more pins (8) to support one or more lateral arms (4) or (5) to form a joint. 3 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les ailes latérales de la quille (6) et (7) peuvent comporter respectivement vers la mihauteur un ou plusieurs axes (9) ou (10) pour s'accrocher respectivement à un ou plusieurs bras latéraux (4) ou (5) pour former chacune une articulation.3) - Device according to claim 1 characterized in that the lateral wings of the keel (6) and (7) may comprise respectively towards the mid-height one or more axes (9) or (10) for hooking respectively to one or several lateral arms (4) or (5) to each form a joint. 4 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les ailes (6) et (7) de la quille peut être articulée à sa base autour d'un axe (11) sur tout ou partie de sa longueur pour former une articulation.4) - Device according to claim 1 characterized in that the wings (6) and (7) of the keel can be articulated at its base around an axis (11) over all or part of its length to form a joint. 5 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe (11) de l'articulation des ailes (6) et (7) de la quille peut servir en un ou plusieurs endroit à un ou plusieurs points d'accroche au levage de l'ensemble.5) - Device according to claim 1 characterized in that the axis (11) of the articulation of the wings (6) and (7) of the keel can be used in one or more places at one or more points of attachment to the lifting of the assembly. 6 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'action de levage exercer sur la base de la quille tend à écarter les ailes (6) et (7) et à les éloigner l'une de l'autre et à les positionner sur un même plan horizontal.6) - Device according to claim 1 characterized in that the lifting action exerted on the base of the keel tends to spread the wings (6) and (7) and to move them away from each other and to position on the same horizontal plane. 7 ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications caractérisé en ce l'ensemble comporte quatre articulations rotatives sur quatre ensemble d'axes (8), (9), (10) et (11) donnant à l'ensemble une possibilité de géométrie variable.7) - Device according to any one of claims characterized in that the assembly includes four rotary joints on four sets of axes (8), (9), (10) and (11) giving the assembly a possibility of variable geometry. 8 ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications caractérisé en ce que la demie partie supérieure de chaque ailes (6) et (7) forme, lors du levage, un contrepoids à la demie partie inférieure des ailes par rapport aux axes (9) et (10).8) - Device according to any one of claims characterized in that the upper half of each wing (6) and (7) forms, during lifting, a counterweight to the lower half of the wings relative to the axes (9 ) and (10). 9) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support (3) en forme de "sifflet" ou biseauté symétriquement (15) et (16) laisse le haut des ailes (6) et (7) de la quille s'écarter lors du levage de celle-ci tout en facilitant son ouverture. 9) - Device according to claim 1 characterized in that the support (3) in the form of a "whistle" or symmetrically bevelled (15) and (16) leaves the top of the wings (6) and (7) of the keel move aside when lifting it while facilitating its opening.
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