WO1992004231A1 - Installation de compensation de la gite d'un navire - Google Patents
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- WO1992004231A1 WO1992004231A1 PCT/FR1991/000695 FR9100695W WO9204231A1 WO 1992004231 A1 WO1992004231 A1 WO 1992004231A1 FR 9100695 W FR9100695 W FR 9100695W WO 9204231 A1 WO9204231 A1 WO 9204231A1
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- 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 present invention relates to an installation for compensating the heeling of a ship.
- the object of the present invention is to eliminate the above drawback by proposing an installation using relatively simple mechanical and hydraulic means to effectively compensate for the heeling of a ship.
- the installation of the invention making it possible to compensate for the heeling of a ship by transfer to one or the other of the ship's side with a mass creating a movement of righting force of the latter in position neutral balance, is characterized in that it comprises at least one flexible, heavy, mobile band with guided movement along the -width of the ship and having one or other of its ends being wound in a spiral respectively on a port or starboard drive take-up reel controlled from a righting moment setpoint to be carried out until the take-up reel stores a portion of heavy tape corresponding to the setpoint of the righting moment.
- each coil is directly driven by a hydraulic motor with constant displacement supplied by a hydraulic pump with variable displacement and a monitoring and control device is provided for controlling from the set point of the moment of recovery to be carried out, the hydraulic pump via an electrically controlled distributor positioner so as to increase at start-up the displacement of the hydraulic pump supplying the hydraulic motor of the take-up reel and to decrease it as and when increases the diameter of winding of the heavy strip on the take-up reel to ensure a displacement at constant linear speed of the heavy strip over a predetermined distance by the control and command device as a function of the righting moment to be achieved.
- the installation comprises at least one sensor for displacement of the heavy web and one sensor detecting the number of turns of the take-up reel connected to the monitoring and control device so as to allow the latter to move the heavy belt over the predetermined distance from the current position of the belt and to decrease the speed of rotation of the motor of the take-up reel inversely proportional to the detected number of turns of the take-up reel.
- each coil and the hydraulic pump are part of an asymmetrical closed hydraulic circuit.
- the installation of the invention comprises several independent heavy flexible bands arranged along the ship respectively associated with asymmetrical closed hydraulic circuits, 5 of which the hydraulic pumps are controlled simultaneously by the control and command device so that each band load is wound on the take-up reel until the portion of heavy tape wound on the take-up reel creates a righting moment equal to 1 / n times the righting moment set point to be achieved, where n is the number heavy bands.
- the installation according to the invention further comprises 1 a device, preferably with an inclinometer determining the set value of the righting moment to be achieved and connected to the control and command device which, depending on the direction of the heel, controls the commissioning of the 2 Q port or starboard hydraulic motor or starboard by reversing the flow of variable-flow hydraulic pumps.
- the monitoring and control device is further adapted to determine, from the
- Each heavy strip moves substantially parallel to the deck of the ship in a direction _ g . approximately perpendicular to the longitudinal axis thereof and includes a plurality of bars heavy, for example antimony lead fixed perpendicularly to at least two transverse support cables, the opposite ends of which are fixed respectively on the two hubs of the two port and starboard coils.
- the aforementioned heavy bars are threaded onto the support cables and held juxtaposed by locking bars tightened at regular intervals on the support cables.
- L ⁇ i Figure 1 is a transverse plan view of a ship comprising the compensation installation according to one invention.
- Figure 2 is a top view along arrow II of Figure 1 showing a part of the installation of the invention at the rear of the ship.
- Figure 3 is an enlarged sectional view along line III of Figure 1.
- Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of a coil of the installation of the invention and on which is wound a heavy strip.
- FIG. 5 is an enlarged view of the V-ringed part of FIG. 4.
- FIG. 6 is a top view along arrow VI of FIG. 5.
- Figure 7 is a longitudinal sectional view of a heavy bar of the heavy strip.
- FIG. 8 is a sectional view along line VIII of FIG. 7.
- FIG. 9 is a sectional view along line IX of FIG. 7.
- FIG. 10 is a view in longitudinal section of an insert associated with a heavy bar from FIG. 7.
- Figure 11 is a longitudinal sectional view of a locking bar forming part of the heavy strip.
- Figure 12 is a sectional view sui. ⁇ -nt line XII of Figure 11.
- FIG. 13 is an enlarged view of the part circled in XIII of FIG. 11.
- Figure 14 is a longitudinal sectional view of a light bar forming part of the heavy strip.
- FIG. 15 is a sectional view along line XV of FIG. 14.
- Figure 16 is an enlarged schematic view of the heavyweight guide.
- FIG. 17 is a view along arrow XVII of FIG. 16.
- FIG. 18 is a view along arrow XVIII of FIG. 1.
- FIG. 19 is an enlarged view of the part indicated by the arrow XIX in FIG. 18.
- Figure 20 is a diagram of the hydraulic circuit used in the installation according to the invention.
- FIG. 21 represents a device for severing the heavy strip.
- FIG. 22 is a sectional view along line XXII of FIG. 21.
- FIG. 23 represents a device for closing a release opening of a sectioned part of the heavy strip.
- FIG. 24 is a plan view along the line XXIV of FIG. 23.
- Figure 25 is an enlarged sectional view along line XXV of Figure 23.
- FIG. 26 is an enlarged view of the part circled in XXVI of FIG. 23.
- the reference 1 generally designates a ship equipped with installations intended to compensate for the heeling of the ship.
- the installations according to the invention comprise a certain number of heavy flexible strips arranged along the ship transversely to the longitudinal axis thereof, extending parallel to the deck 3 of the ship.
- six heavy strips are grouped at the front of the ship while six other heavy strips are mounted at the rear of the latter.
- the ends of each heavy strip are wound 5 respectively on two coils of port 4 and starboard 5 located as close as possible to the corresponding plating 6 of the ship 1.
- the reels 4 and 5 housed in a room of the ship are mounted to rotate by the intermediate ball bearings 7 on a support frame 0 8 which can be moved towards the longitudinal axis of the ship as shown in phantom in Figure 1 to maintain the installation.
- the port coils 4 of each group 5 are arranged side by side and can each be driven directly by a hydraulic motor 9 directly flanged on the hub M of the corresponding coil.
- the two hydraulic motors 9 of each pair of port 4 and starboard 5 coils are supplied by a variable displacement pump 10 forming with the motors 9 the closed and asymmetrical hydraulic circuit of FIG. 20 which will be described later. 5
- Each heavy strip 2 has the structure of a rolling shutter and is thus composed of bars threaded on three support cables 11 transversely to the latter so as to create a flexible sheet which can Q spirally wind on the hub of each of the two corresponding coils 4 and 5.
- the bars include a very large number of heavy bars 12 forming the transferable mass from one side to the other of the ship 5 and each made for example of antimony lead armed with a steel structure 13 forming protective insert and having a low coefficient of friction.
- the inserts 16 are secured to the bar corresponding 12 during the casting of the latter and thus comprise raised portions 13a with orifices 13b for passage of the cast lead.
- the strip 2 further comprises locking bars 14 of the heavy bars 12 in the juxtaposed position and tightened on the cables 11 at regular intervals.
- each locking bar 14 consists of two superimposed parts 14a, 14b fixed to one another by a number of bolts 15 and defining three cable passage holes 11.
- Each hole 16 is formed by two bearing surfaces eccentric cylindrical 16a, 16b respectively of the parts 14a, 14b enclosing the cables 11 once the bolts are locked 15.
- the heavy strip 2 finally comprises on its two end portions a number of light bars 17 made of a plastic material resistant to compression and wear, threaded on the cables 11 by holes 17a and forming two extreme priming strips fixed respectively to the two hubs of the two port and 4 starboard coils 5.
- FIG. 18 represents an item of equipment designed to support and guide three heavy bands 2 during their transfer between the coils 4 and 5, it being understood that in reality the equipment is more complete since it allows guiding of the six heavy bands of a group at the front or aft of the ship.
- the support and the guiding of a strip 2 is ensured by a guide sheath 20 parallel to the deck of the ship and produced from prefabricated elements assembled for example by riveting.
- Each sheath 20 is fitted with sliding or anti-friction pads 21 5 integral with the bottom of the sheath 20 and on which the heavy bars 12 slide in particular via their inserts 13.
- Each sheath 20 is supported by a rock wool formwork 22 intended to smooth the imperfections of the bridge and to filter the 0 sliding noises of each strip 2.
- Each sheath 20 is further blocked laterally by elastic stops in synthetic material or silentblocs 23.
- a false floor 24 fixed by bolts (not shown ) on profiles 25 forms with these a formwork 5 now prestressing the rock wool 22.
- each return member consists of a rotary drum 26, the horizontal axis of rotation 27 of which swirls in support brackets 28 integral with the deck of the ship.
- Each drum 26 is advantageously coated with an elastomeric material which absorbs the shocks due to the effect polygonal of the strip 2.
- Each return member according to the second variant is formed by a strip 29 moving on a number of fixed rollers 30 at the outlet of the guide equipment of the strip 2 and arranged approximately in an arc.
- the strip 29 runs on two end reels or pulleys 31 and is tensioned by a tension reel or pulley 32 between the two reels 31.
- the installation also comprises means for severing a heavy strip 2 constituted in this case by two controlled shears 33 each disposed between a guide sheath 20 and a member for returning the strip 2.
- Each shear 33 comprises two hydraulic cylinders 34 shown diagrammatically and fixed on a fixed plate 35 at a position parallel to the adjustable bridge using adjustment nuts 36 screwed onto rods with threaded lower ends 37 supporting the plate 35.
- the rods 37 are secured at their upper ends to a chassis 38 secured to the deck of the ship.
- the chassis 38 supports three equidistant knives 39 arranged vertically above the cables 11 of the strip 2 which thus circulates between the knives 39 and a sectioning head 40 integral with the rods of the jacks 34 so as to lift the strip 2 and press it against force the knives 39 during a cutting operation of the strip 2.
- the shears 33 thus operate in the manner of a guillotine and shear the cables 11 whatever the position of the strip 2 with respect to the shears 33, l 'sectioning order is always given after stopping the strip 2.
- the knives 39 sink into the bars to section the cables 11, the shears then remaining in the sectioning position to thereby block the strip 2 remaining in the guide equipment.
- the strip portion 2 located on the side of the reel 4 or 5 then falls into a hopper 41 for discharging this strip portion towards the plating 6 of the ship which is provided with outward discharge openings 42 respectively portions of cut strips.
- Each opening 42 is normally sealed with a rubber seal 43 by a panel or tape 44 with controlled opening at the same time as 0 an order to actuate the sectioning shears 33 of the strip 2 is given.
- the opening of each panel 44 is effected by a device with hydraulic jacks 45 respectively upper and lower and with upper and lower levers 46 5 pivoting relative to the planking 6 substantially parallel to the latter around fixed pivot axes 47.
- the two levers upper 46 have their upper arms hingedly connected to the rod 45a of the upper cylinder 45, while the two lower 0 levers 46 have their lower lever arms hingedly connected to the rod 45a of the lower cylinder 45.
- lever arms levers 46 opposite to those connected to the rods of the jacks 45 are engaged through oblong slots 48 made 5 respectively in lugs 49 perpendicular to the panel 44 being integral with the latter and thus cooperating with the lever arms to hold in position closing the panels 44.
- each light 48 has its edge opposite to the inclined panel 44 so that the corresponding lever arms coming to bear on these inclined edges exert a force F on the tabs 49 in the direction indicated in Figure 25 for closing the panels 44.
- the panels 44 are opened by actuating the jacks 45, the rods 45a of which act on the levers 46 so that their lever arms disengage completely from the lights 48 and the panels 44 fall by gravity into the sea, thus leaving open the openings 42 to allow the emergency release of the portions sectioned strips which fall into the corresponding evacuation hoppers 41 and which by unwinding the corresponding coils, slide through the openings 42 which are thus very reduced in size.
- the total disengagement of the sectioned strip portions from their corresponding coils 4,5 is effected by actuating the hydraulic motor of each of these coils in the direction of the unwinding of the sectioned strip portion, the extreme heavy bar 12 of which emerges from the stop 18 when the latter is in a vertical downward position.
- the hydraulic circuit of FIG. 20 comprises a hydraulic unit 50 supplying two motors 9 via lines L and essentially comprising the pump 10 driven by an electric motor 51 which also drives two booster pumps 52, 53.
- the pump 10 is controlled by a distributor positioner 54 g itself electrically controlled by a control and command device 55, which receives on its inputs electrical signals CO, CP, CT respectively coming from a device preferably with an inclinometer (not shown) determining a value n setpoint of a righting moment of the vessel to be produced, at least one position or displacement sensor CA of the heavy strip 2 and a sensor (not shown) detecting the number of turns of a take-up reel 4 or 5.
- Each CA sensor can be 5 constituted by a photoelectric cell placed above or below the strip 2 so as to allow the counting of heavy bars 12.
- the signals CP and CT are intended to allow the control and command device 55 to move each heavy strip 2 over a predetermined distance from a current position of the strip to carry out the setpoint of the moment of straightening and decreasing the speed of rotation of the motor 9 of the take-up reel 4 or 5 inversely proportional to the number of detected turns of the take-up reel to ensure the displacement of the heavy web 2 at constant linear speed over the determined distance displacement of it.
- the device 55 is further arranged to control the positioner 54, associated with a jack 56, in order to reverse the flow rate of the variable displacement pump according to a setpoint depending on the direction of the heeling of the ship determined by the inclinometer device.
- the pump 10 feeds the port 4 or starboard 5 coil which becomes driving while the starboard 5 or port 4 coil, transmitting, is supplied by the pump.
- booster 52 which discharges through a pressure limiter 57 controlled by the supply pressure of the drive coil.
- the device 55 is also suitable for controlling the shears 33 for cutting a heavy strip 2 and the jacks 45 for opening the panels 44.
- Such a device 55 can be constituted by a microprocessor circuit or an on-board computer.
- Each hydraulic central unit 50 - hydraulic motors 9 is controlled by the control and command device 55 to move at speed constant linear the heavy strip 2 towards one side or the other of the ship according to the sign of the instruction C0 and which is wound in a spiral on the driving take-up coil on port or starboard until the latter stores a portion of heavy band corresponding to the setpoint of the righting moment to be carried out C0.
- All the heavy webs have their hydraulic pumps 10 controlled simultaneously by the device 55, so that each heavy web 2 is wound on the corresponding driving take-up reel until the portion of heavy web wound on the take-up reel creates a moment of rectification equal to 1 / n times the setpoint of the rectification moment achieved CO, where n is the number of heavy bands 2.
- the monitoring and control device 55 is further adapted to determine, from the heavy web displacement sensors 2, a failure of each installation such as a drive failure of one or more of the heavy webs. In such a situation, the remaining heavy strips are then controlled by the device 55 so as to recreate the total recovery moment responding to the setpoint of the recovery moment to be achieved. For security, it is preferable to use three displacement sensors associated respectively with each band 2 to compensate for the failure of at least one of them.
- the principle of compensating for the heel of a ship by storing each heavy band around a take-up reel by spiraling allows perfect control of the stored mass which the movements of the ship cannot in any case set in motion.
- This storage ensures perfect concentration of the forces and the sliding support of the band 2 during transfer induces minimal forces on the structure (of the order of 350 Kg / m 2).
- the operating principle of the installation of the invention also makes it possible to use a particularly simple and reliable motorization, since the strip is always pulled or retained by its ends.
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Abstract
L'installation comprend au moins une bande souple pesante mobile (2) à mouvement guidé suivant la largeur du navire (1) et ayant l'une ou l'autre de ses extrémités s'enroulant en spirale respectivement sur une bobine réceptrice motrice de bâbord (4) ou de tribord (5) du navire jusqu'à ce que la bobine réceptrice stocke une portion de bande pesante (2) correspondant à une consigne d'un moment de redressement à réaliser du navire.
Description
Installation de compensation de la gite d'un navire
La présente invention concerne une installation de compensation de la gîte d'un navire.
On connaît une telle installation logée dans le navire et comprenant deux citernes situées respectivement au deux bordés du navire et communiquant par une zone de transfert d'un liquide tel que de l'eau vers l'une des citernes, de façon que le volume d'eau amené dans la citerne crée un moment de force de redressement du navire, lors d'une gîte prédéterminée de celui-ci.
Cependant, cette solution connue à transfert d'eau pour compenser la gîte du navire nécessite un volume extrêmement important d'eau. De plus, une mesure précise du volume d'eau à transférer est extrêmement difficile à effectuer et nécessite des dispositifs de mesure complexes.
La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus en proposant une installation utilisant des moyens mécaniques et hydrauliques relativement simples pour compenser efficacement la gîte d'un navire.
Pour cela, l'installation de l'invention permettant de compenser la gîte d'un navire par transfert vers l'un ou l'autre des bordés du navire d'une masse créant un mouvement de force de redressement de celui-ci en position neutre d'équilibre, est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une bande souple, pesante, mobile à mouvement guidé suivant la -largeur du navire et ayant l'une ou l'autre de ses extrémités s 'enroulant en spirale respectivement sur une bobine réceptrice motrice de bâbord ou de tribord du navire commandée à partir d'une consigne de moment de redressement à réaliser jusqu'à ce que la bobine réceptrice stocke une
portion de bande pesante correspondant à la consigne du moment de redressement.
Selon une caractéristique de l'invention, chaque bobine est directement entraînée par un moteur hydraulique à cylindrée constante alimenté par une pompe hydraulique à cylindrée variable et un dispositif de contrôle et de commande est prévu pour commander à partir de la valeur de consigne du moment de redressement à réaliser, la pompe hydraulique par l'intermédiaire d'un positionneur à distributeur commandé électriquement de façon à augmenter au démarrage la cylindrée de la pompe hydraulique alimentant le moteur hydraulique de la bobine réceptrice et à la diminuer au fur et à mesure qu'augmente le diamètre d'enroulement de la bande pesante sur la bobine réceptrice pour assurer un déplacement à vitesse linéaire constante de la bande pesante sur une distance prédéterminée par le dispositif de contrôle et de commande en fonction du moment de redressement à réaliser.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'installation comprend au moins un capteur de déplacement de la bande pesante et un capteur détectant le nombre de tours de la bobine réceptrice reliés au dispositif de contrôle et de commande de façon à permettre à ce dernier de déplacer la bande pesante sur la distance prédéterminée à partir de la position actuelle de la bande et à diminuer la vitesse de rotation du moteur de la bobine réceptrice de façon inversement proportionnelle au nombre de tours détecté de la bobine réceptrice.
Le moteur hydraulique de chaque bobine et la pompe hydraulique font partie d'un circuit hydraulique fermé dissymétrique.
Avantageusement, l'installation de l'invention comprend plusieurs bandes souples pesantes indépendantes disposées le long du navire associées respectivement à des circuits hydrauliques fermés dissymétriques, dont 5 les pompes hydrauliques sont commandées simultanément par le dispositif de contrôle et de commande de façon que chaque bande pesante s'enroule sur la bobine réceptrice motrice jusqu'à ce que la portion de bande pesante enroulée sur la bobine réceptrice crée un 10 moment de redressement égal à 1/n fois la consigne de moment de redressement à réaliser, où n est le nombre de bandes pesantes.
L'installation conforme à l'invention comprend de plus 1 un dispositif, de préférence à inclinometre déterminant la valeur de consigne du moment de redressement à réaliser et relié au dispositif de contrôle et de commande qui, suivant le sens de la gîte, commande la mise en service du ou d'un moteur hydraulique de bâbord 2Q ou de tribord par inversion du débit des pompes hydrauliques à débit variable.
Le dispositif de contrôle et de commande est de plus adapté pour déterminer, à partir des capteurs de
2 déplacement associés respectivement aux bandes pesantes, une défaillance d'au moins l'une des bandes pesantes devant réaliser la consigne du moment de redressement et à commander l'enroulement des autres bandes pesantes en service sur les bobines réceptrices n de façon à récréer un moment de redressement répondant à la consigne du moment de redressement à réaliser.
Chaque bande pesante se déplace sensiblement parallèlement au pont du navire dans une direction _g. approximativement perpendiculaire à l'axe longitudinal de celui-ci et comprend une pluralité de barreaux
lourds, par exemple en plomb antimoine fixés perpendiculairement à au moins deux cables transversaux de support, dont les extrémités opposées sont fixées respectivement sur les deux moyeux des deux bobines de bâbord et de tribord.
Les barreaux lourds précités sont enfilés sur les cables de support et maintenus de façon juxtaposée par des barreaux de blocage serrés à intervalles réguliers sur les cables de support.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détail et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels.
Lεi figure 1 est une vue en plan transversal d'un navire comportant l'installation de compensation conforme à 1 ' invention.
La figure 2 est une vue de dessus suivant la flèche II de la figure 1 représentant une partie de l'installation de l'invention à l'arrière du navire.
La figure 3 est une vue agrandie en coupe suivant la ligne III de la figure 1.
La figure 4 est une vue en section transversale agrandie d'une bobine de l'installation de l'invention et sur laquelle est enroulée une bande pesante.
La figure 5 est une vue agrandie de la partie cerclée en V de la figure 4.
La figure 6 est une vue de dessus suivant la flèche VI de la figure 5.
La figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un barreau lourd de la bande pesante.
La figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII de la figure 7.
La figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX de la figure 7.
La figure 10 est une vue en coupe longitudinale d'un insert associé à un barreau lourd de la figure 7.
La figure 11 est une vue en coupe longitudinale d'un barreau de blocage faisant partie de la bande pesante.
La figure 12 est une vue en coupe sui . ~-nt la ligne XII de la figure 11.
La figure 13 est une vue agrandie de la partie cerclée en XIII de la figure 11.
La figure 14 est une vue en coupe longitudinale d'un barreau léger faisant partie de la bande pesante.
La figure 15 est une vue en coupe suivant la ligne XV de la figure 14.
La figure 16 est une vue schématique- agrandie du guide de la bande pesante.
La figure 17 est une vue suivant la flèche XVII de la figure 16.
La figure 18 est une vue suivant la flèche XVIII de la figure 1.
La figure 19 est une vue agrandie de la partie indiquée par la flèche XIX de la figure 18.
La figure 20 est un schéma du circuit hydraulique utilisé dans l'installation conforme à l'invention.
La figure 21 représente un dispositif de sectionnement de la bande pesante.
La figure 22 est une vue en coupe suivant la ligne XXII de la figure 21.
La figure 23 représente un dispositif de fermeture d'une ouverture de largage d'une partie sectionnée de la bande pesante.
Lεi figure 24 est une vue en plan suivant la ligne XXIV de la figure 23.
La figure 25 est une vue agrandie en coupe suivant la ligne XXV de la figure 23.
La figure 26 est une vue agrandie de la partie cerclée en XXVI de la figure 23.
En se reportant aux figures, la référence 1 désigne d'une manière générale un navire équipé d'installations destinées à compenser la gîte du navire.
Les installations conforme à l'invention comprennent un certain nombre de bandes souples pesantes disposées le long du navire transversalement à l'axe longitudinal de celui-ci en s'étendant parallèlement au pont 3 du
navire . Dans le cas présent, six bandes pesantes sont groupées à l'avant du navire tandis que six autres bandes pesantes sont montées à l'arrière de celui-ci. Les extrémités de chaque bande pesante sont enroulées 5 respectivement sur deux bobines de bâbord 4 et de tribord 5 situées aussi près que possible du bordé correspondant 6 du navire 1. Les bobines 4 et 5 logées dans un local du navire sont montées rotatives par l'intermédiaire de roulements à bille 7 sur un châssis 0 de support 8 qui peut être déplacé vers l'axe longitudinal du navire comme indiqué en traits mixtes en figure 1 pour assurer la maintenance de l'installation. Les bobines bâbord 4 de chaque groupe 5 sont disposées côte à côte et peuvent être chacune entraînées directement par un moteur hydraulique 9 directement flasque sur le moyeu M de la bobine correspondante.
0 Les deux moteurs hydrauliques 9 de chaque paire de bobines bâbord 4 et tribord 5 sont alimentés par une pompe à cylindrée varible 10 formant avec les moteurs 9 le circuit hydraulique fermé et dissymétrique de la figure 20 qui sera décrit ultérieurement. 5
Chaque bande pesante 2 présente la structure d'un volet roulant et est ainsi composée de barreaux enfilés sur trois cables de support 11 transversalement à ces derniers de façon à créer une nappe souple pouvant Q s'enrouler en spirale sur le moyeu de chacune des deux bobines correspondantes 4 et 5. Les barreaux comprennent un très grand nombre de barreaux lourds 12 formant la masse transférable d'un bordé à l'autre du g navire 5 et réalisés chacun par exemple en plomb antimoine armé d'une structure en acier 13 formant insert de protection et ayant un faible coefficient de frottement. Les inserts 16 sont solidarisés au barreau
correspondant 12 lors du coulage de ce dernier et comprennent ainsi des portions surélevées 13a à orifices 13b de passage du plomb coulé. La bande 2 comprend de plus des barreaux de blocage 14 des barreaux lourds 12 en position juxtaposée et serrés sur les cables 11 à intervalles réguliers. Pour cela, chaque barreau de blocage 14 est constitué de deux parties superposées 14a, 14b fixées l'une à l'autre par un certain nombre de boulons 15 et définissant trois trous de passage des cables 11. Chaque trou 16 est formé par deux portées cylindriques excentrées 16a, 16b respectivement des parties 14a, 14b enserrant les cables 11 une fois bloqués les boulons 15. La bande pesante 2 comprend enfin sur ses deux portions extrêmes un certain nombre de barreaux légers 17 en une matière plastique résistant à la compression et à l'usure, enfilés sur les câbles 11 par des trous 17a et formant deux bandes amorces extrêmes fixées respectivement aux deux moyeux des deux bobines bâbord 4 et tribord 5. La fixation des extrémités des cables 11 aux moyeux correspondants des bobines 4 et 5 s'effectue, comme cela est représenté en figure 4 à l'aide d'un barreau de blocage extrême 14 enserrant les extrémités situées d'un même côté des cables 11 et venant en appui dans le sens de aiguilles d'une montre sur une butée d'accrochage 18 solidaire du moyeu M de la bobine 4, 5, les cables 11 traversant par des passages correspondants à section transversale en U, non représentés, la butée 18. Le barreau de blocage extrême 14 est également en appui,à l'opposé de la butée 18 sur une face en bout d'une cale 19 en forme de demi-lunule remplissant l'espace laissé par le premier tour de l'enroulement en spirale de la bande amorce de la bande pesante 2. Les différents barreaux 12, 14, 17 ont leurs parties supérieures bombées de façon à réduire le coefficient polygonale et les chocs de la bande dus à
l 'enroulement.
La figure 18 représente un équipement agencé pour assurer le support et le guidage de trois bandes 5 pesantes 2 lors de leur transfert entre les bobines 4 et 5, étant bien entendu qu'en réalité l'équipement est plus complet puisqu'il permet le guidage des six bandes pesantes d'un groupe à l'avant ou à l'arrière du navire. Ainsi, comme cela est mieux représenté en 0 figure 19, le support et le guidage d'une bande 2 est assuré par une gaine de guidage 20 parallèle au pont du navire et réalisée à partir d'éléments préfabriqués assemblés par exemple par rivetage. Chaque gaine 20 est équipée de patins de glissement ou anti-friction 21 5 solidaires du fond de la gaine 20 et sur lesquels glissent notamment les barreaux lourds 12 par intermédiaire de leurs inserts 13. Chaque gaine 20 est supportée par un coffrage en laine de roche 22 destiné à lisser les imperfections du pont et à filtrer les 0 bruits de glissement de chaque bande 2. Chaque gaine 20 est de plus bloquée latéralement par des butées élastiques en matière synthétique ou silentblocs 23. Un faux plancher 24 fixé par boulons (non représentés) sur des profilés 25 forme avec ces derniers un coffrage 5 maintenant précontrainte la laine de roche 22.
Chaque bande pesante 2 passant dans la gaine correspondante 20 est renvoyée aux bobines 4 et 5 respectivement par l'intermédiaire de deux organes de Q renvoi, dont deux variantes sont représentées en figure 16. Selon une première variante, chaque organe de renvoi est constitué par un tambour rotatif 26, dont l'axe de rotation horizontal 27 tourrillonne dans des équerres de support 28 solidaires du pont du navire. n Chaque tambour 26 est avantageusement revêtu d'un matériau élastomère amortissant les chocs dûs à l'effet
polygonal de la bande 2. Chaque organe de renvoi suivant la seconde variante est formé par une bande 29 se déplaçant sur un certain nombre de galets fixes 30 en sortie de l'équipement de guidage de la bande 2 et disposés approximativement en arc de cercle. La bande 29 circule sur deux bobines ou poulies de renvoi extrêmes 31 et est tendue par une bobine ou poulie de tension 32 entre les deux bobines 31.
L'installation comprend également des moyens de sectionnement d'une bande pesante 2 constitués dans le cas présent par deux cisailles commandées 33 disposées chacune entre une gaine de guidage 20 et un organe de renvoi de la bande 2. Chaque cisaille 33 comprend deux vérins hydrauliques 34 représentés schématiquement et fixés sur un plateau fixe 35 à position parallèle au pont réglable à l'aide d'écrous de réglage 36 vissés sur des tiges à extrémités inférieures filetées 37 supportant le plateau 35. Les tiges 37 sont solidarisées à leurs extrémités supérieures à un châssis 38 solidaire du pont du navire. Le châssis 38 supporte trois couteaux équidistants 39 disposés en aplomb des cables 11 de la bande 2 qui circule ainsi entre les couteaux 39 et une tête de sectionnement 40 solidaire des tiges des vérins 34 de façon à soulever la bande 2 et la plaquer en force contre les couteaux 39 lors d'une opération de sectionnement de la bande 2. Les cisailles 33 fonctionnent ainsi à la manière d'une guillotine et cisaillent les cables 11 quelle que soit la position de la bande 2 vis à vis de la cisaille 33, l'ordre de sectionnement étant toujours donné après arrêt de la bande 2. Bien entendu, sous la pression de sectionnement, les couteaux 39 s'enfoncent dans les barreaux pour sectionner les cables 11, la cisaille restant alors en position de sectionnement pour bloquer ainsi la bande 2 restant dans l'équipement de guidage.
La portion de bande 2 située du côté de la bobine 4 ou 5 tombe alors dans une trémie 41 d'évacuation de cette portion de bande vers le bordé 6 du navire qui est muni d'ouvertures 42 d'évacuation vers l'extérieur 5 respectivement des portions de bandes sectionnées.
Chaque ouverture 42 est normalement obturée de façon étanche à l'aide d'un joint en caoutchouc 43 par un panneau ou tape 44 à ouverture commandée en même temps 0 qu'un ordre d'actionnement des cisailles de sectionnement 33 de la bande 2 est donné. L'ouverture de chaque panneau 44 est effectuée par un dispositif à vérins hydrauliques 45 respectivement supérieur et inférieur et à leviers supérieurs et inférieurs 46 5 pivotant relativement au bordé 6 sensiblement parallèlement à ce dernier autour d'axes fixes de pivotement 47. Les deux leviers supérieurs 46 ont leurs bras supérieurs reliés de façon articulée à la tige 45a du vérin supérieur 45, tandis que les deux leviers 0 inférieurs 46 ont leurs bras de levier inférieurs reliés de façon articulée à la tige 45a du vérin inférieur 45. Les bras de levier des leviers 46 opposés à ceux reliés aux tiges des vérins 45 sont engagés au travers de lumières oblongues 48 réalisées 5 respectivement dans des pattes 49 perpendiculaires au panneau 44 en étant solidaires de celui-ci et coopérant ainsi avec les bras de levier pour maintenir en position de fermeture les panneaux 44.
Q Pour cela, chaque lumière 48 a son bord opposé au panneau 44 incliné de façon que les bras de levier correspondants en venant en appui sur ces bords inclinés exercent une force F sur les pattes 49 dans le sens indiqué en figure 25 de fermeture des panneaux 44.
L ' ouverture des panneaux 44 s ' effectue en actionnant
les vérins 45 dont les tiges 45a agissent sur les leviers 46 de façon que leurs bras de levier se désengagent complètement des lumières 48 et les panneaux 44 tombent par gravité en mer, laissant ainsi libres les ouvertures 42 pour permettre le largage d'urgence des portions de bandes sectionnées qui tombent dans les trémies correspondantes d'évacuation 41 et qui par déroulement des bobines correspondantes, glissent à travers les ouvertures 42 qui sont ainsi de tailles très réduites. Le désengagement total des portions de bandes sectionnées de leurs bobines correspondantes 4,5 est effectué en actionnant le moteur hydraulique de chacune de ces bobines dans le sens du déroulement de la portion de bande sectionnée, dont le barreau lourd extrême 12 se dégage de la butée 18 lorsque cette dernière est en position verticale vers le bas .
Le circuit hydraulique de la figure 20 comprend une centrale hydraulique 50 alimentant deux moteurs 9 par des conduites L et comprenant essentiellement la pompe 10 entraînée par un moteur électrique 51 qui entraîne également deux pompes de gavage 52, 53. La pompe 10 est commandée par un positionneur à distributeur 54 g lui-même commandé électriquement par un dispositif de contrôle et de commande 55, qui reçoit sur ses entrées des signaux électriques CO, CP, CT provenant respectivement d'un dispositif de préférence à inclinometre (non représenté) déterminant une valeur de n consigne d'un moment de redressement du navire à réaliser, d'au moins un capteur de position ou de déplacement CA de la bande pesante 2 et d'un capteur (non représenté) détectant le nombre de tours d'une bobine réceptrice 4 ou 5. Chaque capteur CA peut être 5 constituté par une cellule photo-électrique placée au-dessus ou en dessous de la bande 2 de façon à
permettre le comptage de barreaux lourds 12. Les signaux CP et CT sont destinés à permettre au dispositif de contrôle et de commande 55 de déplacer chaque bande pesante 2 sur une distance prédéterminée à partir d'une position actuelle de la bande pour réaliser la consigne du moment de redressement et de diminuer la vitesse de rotation du moteur 9 de la bobine réceptrice 4 ou 5 de façon inversement proportionnelle au nombre de tours détectés de la bobine réceptrice pour assurer le déplacement à vitesse linéaire constante de la bande pesante 2 sur la distance déterminée de déplacement de celle-ci. Le dispositif 55 est de plus agencé pour commander le positionneur 54, associé à un vérin 56, afin d'inverser le débit de la pompe à cylindrée variable suivant une consigne dépendant du sens de la gîte du navire déterminé par le dispositif à inclinometre.
Ainsi, suivant le sens de la gîte du navire déterminé Par le dispositif à inclinometre, la pompe 10 alimente la bobine bâbord 4 ou tribord 5 qui devient motrice tandis que la bobine tribord 5 ou bâbord 4, émettrice, est alimentée par la pompe de gavage 52 qui refoule à travers un limiteur de pression 57 piloté par la pression d'alimentation de la bobine motrice. Le dispositif 55 est également adapté à commander les cisailles 33 de sectionnement d'une bande pesante 2 et les vérins 45 d'ouverture des panneaux 44. Un tel dispositif 55 peut être constitué par un circuit à microprocesseur ou un ordinateur de bord.
Le circuit fermé, dissymétrique n'a pas à être décrit plus en détail car étant tout à fait classique.
Chaque ensemble centrale hydraulique 50 - moteurs hydrauliques 9 est commandé par le dispositif de contrôle et de commande 55 pour déplacer à vitesse
linéaire constante la bande pesante 2 vers un bordé ou l'autre du navire suivant le signe de la consigne C0 et qui s'enroule en spirale sur la bobine réceptrice motrice de bâbord ou de tribord jusqu'à ce que cette dernière stocke une portion de bande pesante correspondant à la consigne du moment de redressement à réaliser C0. Toutes les bandes pesantes ont leurs pompes hydrauliques 10 commandées simultanément par le dispositif 55, de façon que chaque bande pesante 2 s'enroule sur la bobine réceptrice motrice correspondante jusqu'à ce que la portion de bande pesante enroulée sur la bobine réceptrice crée un moment de redressement égal à 1/n fois la consigne du moment de redressement réalisé CO, où n est le nombre de bandes pesantes 2.
Le dispositif de contrôle et de commande 55 est de plus adapté pour déterminer, à partir des capteurs de déplacement des bandes pesantes 2, une défaillance de chaque installation telle qu'une panne d'entraînement d'une ou plusieurs des bandes pesantes. Dans une telle situation, les bandes pesantes restantes sont alors commandées par le dispositif 55 de façon à recréer le moment de redressement total répondant à la consigne du moment de redressement à réaliser. Par sécurité, il est préférable d'utiliser trois capteurs de déplacement associés respectivement à chaque bande 2 pour palier la défaillance d'au moins l'un d'eux.
Il est à noter que lors d'un largage d'urgence des bandes pesantes 2 après sectionnement de celles-ci par les cisailles 33, les moteurs hydrauliques des bobines 4 et 5 associées aux bandes pesantes sectionnées sont entraînés dans le sens du déroulement de la bande pesante sectionnée par l'une des pompes de gavage 52, 53 du circuit hydraulique de la figure 20 ou par une
pompe de secours externe.
Le principe de compensation de la gîte d'un navire en stockant par enroulement en spirale chaque bande pesante autour d'une bobine réceptrice permet un contrôle parfait de la masse stockée que les mouvements du navire ne peuvent en aucun cas mettre en mouvement. Ce stockage assure une concentration parfaite des efforts et le supportage par glissement de la bande 2 en cours de transfert induit des efforts minimes sur la structure (de l'ordre de 350 Kg/m 2) . Le principe des fonctionnement de l'installation de l'invention permet en outre d'utiliser une motorisation particulièrement simple et fiable, puisque la bande est toujours tirée ou retenue par ses extrémités.
Claims
1. Installation de compensation de la gîte d'un navire par transfert vers l'un ou l'autre des bordés du navire d'une masse créant un moment de redressement de celui-ci en position neutre d'équilibre, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une bande souple, pesante ,mobile (2) à mouvement guidé suivant la largeur du navire et ayant l'une ou l'autre de ses extrémités s'enroulant en spirale respectivement sur une bobine réceptrice motrice de bâbord (4) ou de tribord (5) du navire (1) commandée à partir d'une consigne de moment de redressement à réaliser (CO) jusqu'à ce que la bobine réceptrice (4, 5) stocke une portion de bande pesante (2) correspondant à la consigne du moment de redressement (CO).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque bobine (4 ; 5) précitée est directement entraînée par un moteur hydraulique à cylindrée constante (9) alimenté par une pompe hydraulique à cylindrée variable (10) et en ce qu'elle comprend un dispositif de contrôle et de commande (55) commandant, à partir de la valeur de consigne du moment de redressement à réaliser (CO), la pompe hydraulique (10) par l'intermédiaire d'un positionneur à distributeur (54, 56) commandé électriquement de façon à augmenter au démarrage la cylindrée de la pompe hydraulique (10) alimentant le moteur hydraulique (9) de la bobine réceptrice (4, 5) et à la diminuer au fur et à mesure qu'augmente le diamètre d'enroulement de la bande pesante (2) sur la bobine réceptrice (4, 5) pour assurer un déplacement à vitesse linéaire constante de la bande pesante (2) sur une distance prédéterminée par le dispositif de contrôle et de commande (55) en fonction du moment de redressement à réaliser.
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un capteur de déplacement (CA) de la bande pesante (2) et un capteur détectant le nombre de tours de la bobine réceptrice (4, 5), reliés au dispositif de contrôle et de command- (55) précité, de façon à permettre à ce dernier de déplacer la bande pesante (2) sur la distance prédéterminée précitée à partir de la position actuelle de la bande (2) et à diminuer la vitesse de rotation du moteur (9) de la bobine réceptrice (4, 5) de façon inversement proportionnelle au nombre de tours détecté de la bobine réceptrice (4, 5).
4. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moteur hydraulique (9)de chaque bobine (4, 5) et la pompe hydraulique (10) font partie d'un circuit hydraulique fermé dissymétrique.
5. Installation selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs bandes souples pesantes indépendantes (2) disposées le long du navire, associées respectivement à des circuits hydrauliques fermés dissymétriques, dont les pompes hydrauliques (10) sont commandées simultanément par le dispositif de contrôle et de commande (55) de façon que chaque bande pesante s'enroule sur la bobine réceptrice motrice (4, 5) jusqu'à ce que la portion de bande pesante enroulée sur la bobine réceptrice (4, 5) crée un moment de redressement égal à 1/n- fois la consigne de moment de redressement à réaliser (C 0) où n est le nombre de bandes pesantes (2).
6. Installation selon les revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de préférence à inclinometre déterminant la valeur de consigne du moment de redressement réalisé et relié au dispositif de contrôle et de commande (55), qui suivant le sens de la gîte, commande la mise en service du ou des moteurs hydrauliques (9) de bâbord ou de tribord du navire par inversion du débit des pompes hydrauliques (10).
7. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de contrôle et de commande (55) est adapté pour déterminer, à partir des capteurs de déplacement (CA) associés respectivement aux bandes pesantes (2), une défaillance telle qu'une panne d'au moins l'une des bandes pesantes devant réaliser la consigne du moment de redressement et à commander l'enroulement des autres bandes pesantes (2) en service sur les bobines réceptrices (4, 5) de façon à recréer un moment de redressement répondant à la consigne du moment de redressement (CO) .
8. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque bande pesante (2) se déplace sensiblement parallèlement au pont du navire dans une direction approximativement perpendiculaire à l'axe longitudinal de celui-ci et comprend une pluralité de barreaux lourds (12), par exemple en plomb antimoine, fixés perpendiculairement à au moins deux cables transversaux de support (il), dont les extrémités opposées sont fixées respectivement sur les deux moyeux des deux bobines de bâbord (4) et de tribord (5) .
9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les barreaux lourds précités sont enfilés sur les cables de support (11) et maintenus de façon juxtaposée par des barreaux de blocage (14) serrés à intervalles réguliers sur les cables de support (11).
10. Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que chaque bande pesante (2) comprend également à ses deux extrémités une portion de bande amorce formée par des barreaux légers juxtaposés (17), par exemple en matière plastique, solidaire des cables de support (11).
11. Installation selon les revendications 8 à 10, caractérisée en ce que les faces supérieures des barreaux (12, 14, 17) précités sont bombées.
12. Installation selon les revendications 1 à 11, caractérisée en ce que chaque bande (2) est guidée lors de son déplacement d'une bobine à l'autre par une gaine de guidage fixe (20) équipée de patins de glissement (21) supportant la bande pesante et supportée par un coffrage en laine de roche pré-contrainte (22).
13. Installation selon les revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend des organes de renvoi (26, 29 ,32) de chaque bande pesante (2) présente dans la gaine de guidage (20) vers les bobines de bâbord (4) et de tribord (5).
14. Installation selon les revendications 1 à 13, caractérisée en ce que chaque organe de renvoi précité est un tambour rotatif (26) revêtu d'un matériau d'amortissement, du type élastomère.
15. Installation selon les revendications 1 à 13, caractérisée en ce que chaque organe de renvoi précité est formé par une pluralité de galets fixes (30) disposés approximativement en arc de cercle et sur lesquels se déplace une bande sans fin (29).
16. Installation selon les revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle comprend deux cisailles (33) de sectionnement d'une bande pesante (2) commandées simultanément par le dispositif de contrôle et de commande (55) en position d'arrêt de la bande (2) et disposées entre la gaine de guidage (20) et les organes de renvoi précités, de façon qu'après sectionnement, les portions de bandes associées aux bobines de bâbord (4) et de tribord (5) tombent dans une trémie d'évacuation (41) et après déroulement des portions de bandes sectionnées, celles-ci soient glissées au travers d'ouvertures d'évacuation (42) du bordé (6) du navire, obturées chacune par un panneau ou tape étanche (44) à déverrouillage commandé par le dispositif de contrôle et de commande (55) en même temps que ce dernier donne un ordre d'actionnement des cisailles de sectionnement (30) de la bande pesante (2) de façon à larguer en mer les portions de bandes sectionnées.
17. Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce que les moteurs hydrauliques (9) des bobines de bâbord (4) et de tribord (5) sont entraînées dans le sens du déroulement des bandes pesantes sectionnées par une pompe de gavage (52, 53) du circuit hydraulique fermé dissymétrique ou par une pompe de secours externe de façon que l'extrémité de chaque bande pesante (2) fixée au moyeu de la bobine correspondante (5) se décroche.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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AK | Designated states |
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