WO2021148734A9 - Dispositif cambreur pour voile profilee - Google Patents

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WO2021148734A9
WO2021148734A9 PCT/FR2021/050013 FR2021050013W WO2021148734A9 WO 2021148734 A9 WO2021148734 A9 WO 2021148734A9 FR 2021050013 W FR2021050013 W FR 2021050013W WO 2021148734 A9 WO2021148734 A9 WO 2021148734A9
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Hugues De Turckheim
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MARCOVICH, Philippe
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    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/08—Connections of sails to masts, spars, or the like
    • B63H9/10—Running rigging, e.g. reefing equipment

Definitions

  • the present disclosure relates to a cambering device for a profiled sail, as well as an assembly (in particular a rig) comprising a profiled sail and a plurality of cambering devices according to the present disclosure.
  • the present disclosure relates to the field of rigging, and more particularly profiled sails, also called “wing sails” or “thick sails” by those skilled in the art, and more particularly mechanisms, internal to the sail for changing the profile of the sail
  • Document EP2718179B1 discloses a frame device for a profiled sail, placed inside the thick sail and making it possible to modify its profile for navigation.
  • this device comprises several adjustable frame elements relative to each other, and of which at least one frame element has a first outline assigned to a first surface of the profiled sail and a second outline assigned to a second profiled sail surface.
  • the frame device is adjustable, according to at least two operating positions making it possible to change the profile of the sail for navigation.
  • the different positions of the frame elements are obtained by means of cords, visible in Figure 4 of document EP2718179B1, which each allow the device to be moved into one or the other of the two operating positions.
  • the rigid frame elements are “hard” elements internal to the profiled sail which are in themselves fragile, but still liable to degrade the sail, in particular during maneuvers;
  • control strings allow a remote actuation of the position of the frame elements according to the two operating positions, but undergo a variation in the length of their path during the deformation of the assembly under the pressure of the wind causing an imprecision in the control ;
  • a bending device comprising a semi-rigid structure, elastically deformable including two length sections, extending one in front of the other, forming respectively a first length section integral with a first surface of the profiled sail, and a second length section integral with a second surface of the profiled sail,
  • spacer system comprising at least one spacer interconnecting the first length section and the second length section, configured to work in compression and in tension, to maintain a gap between the two length sections.
  • Document WO 2017/202858 A1 further discloses actuating means which comprise a control link connecting together, on the one hand, the two free ends of the semi-rigid structure, and on the other hand, the U-shaped connecting section, configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by tensioning the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, and the generation of an offset between the two free ends.
  • actuating means which comprise a control link connecting together, on the one hand, the two free ends of the semi-rigid structure, and on the other hand, the U-shaped connecting section, configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by tensioning the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, and the generation of an offset between the two free ends.
  • the visible part of the control link, marked 210 in FIG. 1 of document WO 2017/202858 A1 extends from the U-shaped connection section to the level with the leading edge of the sail, outside the semi-rigid structure up to an external angle transmission of a first force transmission element marked 248, at the free end of the second section of length, then to a second force transmission element marked 252 forming an angle transmission, integral with an intermediate portion of the second length section, before extending inside the semi-rigid structure, and connecting a first force transmission element 246 integral with the free end of the first length section.
  • control link spotted 210 is an entirely passive component which needs to be put under tension in order to arch the semi-rigid structure and which therefore extends in its part not visible downwards until 'at the foot of the mast to an actuator allowing it to be tensioned.
  • control ropes in particular the control link
  • the control ropes allow remote actuation of the camber of the semi-rigid structure, but undergo a variation in the length of their path during the deformation of the together under wind pressure causing imprecision in the control;
  • the present disclosure improves the situation, in whole or in part.
  • camber device for profiled sail comprising:
  • a semi-rigid, elastically deformable structure including:
  • a spacer system comprising at least one spacer interconnecting the first length section and the second length section, configured to work in compression and in tension, to maintain a gap between the two length sections.
  • the bending device further comprises actuating means connecting together, on the one hand, the two free ends of the semi-rigid structure, and on the other hand, the U-shaped connecting section, configured to bend the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by tensioning the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, and the generation of an offset between the two free ends , or alternatively, actuating means connecting together, on the one hand, at least one of the two free ends, and on the other hand, the U-shaped connection section, configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by tensioning one of the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, and the generation of an offset between the two free ends.
  • the actuating means comprise at least one actuator (active component) having two longitudinal ends, said actuator being retractable when activated, said at least one actuator extending along one of the two sections length of the semi-rigid structure, first length section or second length section, said actuator being internal to the semi-rigid structure, contained in a plane of the semi-rigid structure.
  • said actuator, flexible is an artificial muscle, contracting when supplied with pressure by a fluid, and relaxing when the pressure of the fluid decreases, said artificial muscle having an envelope internally receiving a balloon supplied or discharged with the fluid, the flexible envelope, in particular in the form of a braid, retracting in length when its section increases under the increase of the supplied or fluid balloon, and expanding in length when its section decreases when the balloon is discharged from the fluid.
  • one of the longitudinal ends of said at least one actuator is connected to one of the two free ends by an internal tendon while the other of the two longitudinal ends of said at least the actuator is connected :
  • the actuator (s) active component of the actuating means is (are) advantageously internal (s) to the profiled sail, integrated into the semi-rigid structure, and internal (s) with a semi-rigid structure.
  • the length of the control links i.e. inner tendon and / or outer tendon
  • the semi-rigid structure has a profile having a plane of symmetry, in a rest position of the semi-rigid, elastic structure in which the first length section and the second length section have each a convex profile, and in which, in at least one arched position of the semi-rigid structure under the action of the actuating means, said first length section has a concave profile when said second length section has a convex profile , or the said second length section is concave in profile when said first length section is convex in profile.
  • the actuating means are configured to arch the semi-rigid structure, selectively:
  • the actuating means comprise at least said actuator, extending along one of the two length sections of the structure, first length section (or second length section), connected to the free end of the length section by a flexible tendon, external to the semi-rigid structure, via the angle transmission integral with the U-shaped connecting section, and by the internal tendon which runs along length section up to a guide before connecting the free end to the other length section, second length section (or first length section).
  • Said actuator is configured to retract in an active state and pull on the two free ends connected by the outer tendon and the inner tendon, on the one hand, and on the angle transmission of the connecting section, d '' on the other hand, until the creation of the offset, the free end connected by the inner tendon advancing towards the leading edge with respect to the free end connected by the outer tendon causing the arching of the semi structure -rigid, the stressed outer tendon moving away from the length section, first length section (or second length section), immediately adjacent to the outer tendon, which then takes a concave profile, and while the other length section , second length section or first length section, takes a convex profile.
  • said at least one actuator of the actuating means comprises:
  • a first actuator configured to arch the structure in said first arched position, extending along the first length section connected to the free end of the length section by the external tendon, flexible, to the semi-rigid structure, via a first bevel gear integral with the section connection, in U, and by the inner tendon which runs along the first length section to a guide integral with said first length section before connecting the free end of said second length section, the first actuator being configured, in an active state, to retract and pull on the two free ends connected by the outer tendon and the inner tendon, on the one hand, and on the first bevel gear, on the other hand, until the creation of the offset, the free end connected by the inner tendon advancing towards the leading edge with respect to the free end connected by the outer tendon, causing the semi-rigid structure to arch, the outer tendon under stress deviating from the first length section which takes a concave profile, the second length section taking a convex profile in said first arched position,
  • a second actuator configured to arch the structure in said second arched position, extending along the second length section connected to the free end of the length section by a tendon, external, flexible to the semi-rigid structure , via a second angle transmission integral with the U-shaped connecting section, and via the inner tendon which runs along the second length section to a guide integral with said second length section before connecting the end free of said first length section, the second actuator being configured to retract and pull on the two free ends connected by the outer tendon and the inner tendon, on the one hand, and on the second bevel gear, on the other hand, until the creation of the offset, the free end connected by the inner tendon advancing towards the leading edge with respect to the free end connected by the outer tendon causing arching of the semi-r structure stiff, the stressed outer tendon moving away from a second length section which assumes a concave profile, while said first length section assumes a convex profile in said second arched position.
  • the outer tendon extends from said angle transmission (first angle transmission or second angle transmission) outside the semi-rigid structure to said end free.
  • the outer tendon extends between the angle transmission, first angle transmission or second angle transmission and in the direction of said free end connected by the outer tendon, outside the semi-structure. rigid to a second guide carrying rollers, the second guide integral with the length section of the structure, the outer tendon being inside the semi-rigid structure between the second guide and said free end.
  • said at least one actuator of the actuating means comprises:
  • a first actuator for arching the semi-rigid structure in said first arched position, internal to the semi-rigid structure, extending along the first length section, one of the two longitudinal ends of which is connected to the free end of the second length section by the inner tendon which runs from one of the two longitudinal ends of the first actuator to a guide integral with the first length section, before connecting the free end of the second length section.
  • the first actuator being configured, in an active state, to retract and pull on the free end connected by the inner tendon, on the one hand, and on the first anchor point on the other hand, until the offset is created, the end connected by the inner tendon advancing towards the edge attack by r contribution to the other free end by causing the semi-rigid structure to bend, the first length section taking a concave profile, the second length section taking a convex profile in said first arched position,
  • a second actuator for arching the semi-rigid structure in said first arched position, internal to the semi-rigid structure, extending along the second length section, one of the two longitudinal ends of which is connected to the free end of the first length section by the inner tendon which runs from one of the two longitudinal ends of the second actuator to a guide integral with the second length section, before connecting the free end of the first length section.
  • the actuator while the other longitudinal end of the actuator is attached to a second anchor point of the section U-shaped, and in which the second actuator is configured, in an active state, to retract and pull on the free end connected by the inner tendon, on the one hand, and on the second anchor point on the other hand , until the offset is created, the end connected by the inner tendon advancing towards the leading edge with respect to the other free end, causing the semi-rigid structure to bend, the second section of length taking a concave profile, the first length section taking a convex profile in said second arched position.
  • the bending device comprises a control means configured to selectively:
  • the bending device comprises a flexible connection system, joining together the first length section and the second length section, in an intermediate position between the two free ends and said spacer system; said flexible connection system working in tension to maintain a distance between them between the two length sections.
  • This flexible link system may include two flexible links, including a first flexible link secured by its two ends to the first length section, and a second flexible link secured by its two ends to the second length section, the two flexible links , first flexible link and second flexible link being interlaced at a contact zone between the two flexible links, the contact zone between the two flexible links being configured to slide along the flexible links during bending and offset of the ends free; under the effect of the actuation means.
  • the spacer system may comprise a first spacer, interconnecting the first length section and the second length section, as well as a second spacer, connecting between they the first length section and the second length section, parallel to said first spacer.
  • the or each spacer of the spacer system is pivotally articulated at its ends, respectively to the first length section along an axis perpendicular to the plane of the semi-rigid structure and to the second section of length along an axis perpendicular to the plane of the semi-rigid structure, the or each spacer being configured to pivot relative to the two length sections, the first length section and the second length section during the bending and offset of the free ends; under the effect of the actuation means.
  • the bending device may comprise articulated connectors, comprising a first part integral with the first length section (or of the second length section), and a second part receiving one end of the spacer, the second part being articulated to the first part along a pivot axis substantially perpendicular to the plane of the semi-rigid structure in order to pivot relative to the two length sections during the bending and offset of the free ends; under the effect of the actuation means.
  • articulated connectors comprising a first part integral with the first length section (or of the second length section), and a second part receiving one end of the spacer, the second part being articulated to the first part along a pivot axis substantially perpendicular to the plane of the semi-rigid structure in order to pivot relative to the two length sections during the bending and offset of the free ends; under the effect of the actuation means.
  • the spacer system comprises a telescopic spacer connecting the first length section and the second length section, configured to deploy and retract with a limited stroke, working in compression in a retraced position of lesser spacing, and work in traction in a spread out position.
  • the semi-rigid structure comprising the connecting section and the two length sections, including the first length section and the second length section can be constituted by a semi-rigid element in one piece, kept curved for example by the spacer system; and where appropriate, said flexible connection system, or alternatively by one or more flexible.
  • the one-piece member may be a rod, or blade, bent to form the first link section, the second link section, and the U-link section.
  • said cambering device may comprise means for fixing two edges of the profiled sail, at the level of the trailing edge, including for each free end, a first support integral with the free end, having a bearing surface, and a second removable mounted support, and has a counter-bearing surface, as well as clamping means between the first support and the second support configured to clamp an edge of the web between the support surface and the counter-bearing surface of the first support and the second support.
  • an assembly for example rigging, comprising a profiled sail and a plurality of cambering devices according to the present disclosure and in which the semi-rigid structure of each cambering device comprises the first section of length integral with a first surface of the profiled sail, and the second length section integral with a second surface of the profiled sail, as well as the U-shaped connecting section, connecting together by extending the first length section and the second length section at the leading edge of the profiled sail, the two length sections ending at the trailing edge of the sail with two free ends.
  • the actuating means comprise said at least one actuator, having both longitudinal ends, said actuator being retractable when activated, said at least one actuator extending along one of the two length sections of the semi-rigid structure, first length section or second length section, said actuator being internal to the semi-rigid structure, contained in a plane of the semi-rigid structure.
  • Said flexible actuator may advantageously be said artificial muscle, contracting when supplied with pressure by a fluid, and relaxing when the pressure of the fluid decreases, said artificial muscle having an envelope internally receiving a balloon supplied or discharged from the fluid, the flexible envelope, retracting in length when its section increases under increasing the balloon fed or fluid, and expanding in length when its section decreases when the balloon is discharged of the fluid.
  • said profiled sail is carried by a mast extending internal to the semi-rigid structures of the cambering devices, by in the inter-space between said first length section and said second length section .
  • said mast may extend inside each semi-rigid structure at the level of the inter-space defined between the first spacer and the second spacer of the spacer system.
  • the bending devices include:
  • the first actuator and the second actuator, flexible component are configured to cushion and protect the length sections - first length section and second length section, from shocks resulting from changes of support during changes of edges, tack or jibe, the internal mast configured to change downforce from the first length section against the second length section or vice versa from the second length section against the first length section when changing orientation and profile of the sail .
  • the spacer system can comprise a single spacer interconnecting the first length section and the second length section, and in particular positioned in front of or behind the mast.
  • Said assembly in particular may comprise a halyard (rope) making it possible to hoist the profiled sail and the cambering devices along the mast, and to lower the sail with its cambering devices when the halyard is released.
  • the profiled sail can be configured to be:
  • the artificial muscles of the actuators of the plurality of bending devices are supplied with fluid by one or more flexible elastic pipes, shaped in the form of a coil, extending in the direction of the height of the mast, the pipe or pipes.
  • flexible elastics being configured to deploy by spacing the turns of the coil in the upper position of the profiled sail, and to retract by bringing the turns of the coil together, in the low position of the profiled sail.
  • Such an embodiment advantageously makes it possible to hoist the profiled sail or on the contrary to lower it, without risk of entanglement of the flexible pipes thanks to the coil (s).
  • the feed pipes can for example extend into the hollow of the U-shaped connecting section, at the leading edge of the profiled sail.
  • the artificial muscles of the actuators are supplied with pressurized fluid by the elastic pipe or pipes by a reserve of pressurized fluid, for example compressed air, located at the foot of the mast, from preferably housed inside the mast, tubular component.
  • a reserve of pressurized fluid for example compressed air
  • the present disclosure also relates to a sailing vehicle comprising an assembly, in particular a rig according to the present disclosure.
  • the present disclosure also relates to a wind turbine comprising an assembly, in particular a rig according to the present disclosure.
  • FIG. 1 shows in transparency a schematic view of a rig comprising a profiled sail, as well as a plurality of cambering devices in their rest position, the cambering devices being configured to camber the profiled sail, selectively in a first direction and a second direction. meaning, the profiled sail being carried by a mast, extending internally to the semi-rigid structures of the cambering devices.
  • FIG. 1a is a schematic view of the section of the profiled sail, in solid lines, in the rest position of the camber device, and in dotted lines in two distinct cambered positions, in one direction and in the other with respect to the position rest.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the arching device (flexible tendon and pneumatic muscles of the actuating means not shown) including the semi-rigid structure, in its rest position, formed of a curved rod forming the connecting section, the first length section and second length section, as well as a first bevel gear and a second bevel gear, each comprising a pulley, including the spacer system, the first spacer and the second spacer , the flexible connection system, including the first flexible link and the second flexible link interlaced with each other, and fixing means for the edge of each profiled web, at each free end of the semi-rigid structure , as well as two guides integral with the first and second length section near the free ends, ensuring guidance of the flexible tendons.
  • the arching device flexible tendon and pneumatic muscles of the actuating means not shown
  • FIG. 3 is a view of the bending device in a bent position of the elastic semi-rigid structure under the action of actuating means (not shown).
  • FIG. 4 is a view of the camber device of Figure 3, the actuating means fully illustrated, including the first actuator in the form of a pneumatic muscle running along the first length section in a deployed (unactivated) state, connected to the free end of the first section by an external tensioner via a first angle transmission, and connected to the free end of the second section by an internal tensioner, the actuating means further comprising a second actuator formed by a muscle pneumatic, in a retracted (activated) state connected to the free end of the second length section by an outer tendon via a second bevel gear, and connected to the free end of the first length section by an inner tendon , the second actuator deforming the semi-rigid structure in a bent position by tensioning between the free ends, on the one hand, and the second angle transmission integral with the U-shaped connection section, on the other hand.
  • FIG. 5 is a detail view of the strut system of the semi-rigid structure, including the first strut and the second strut.
  • FIG. 6 is a detail view of the articulated connection connecting each of the spacers to the first (or second) length section.
  • FIG. 7 is a view of the flexible connection system, including the first flexible link secured by its two ends to the first length section, and the second flexible link secured by its two ends to the second length section, the first flexible link and the second flexible link being interlaced, working in tension to maintain a gap between the first length section and the second length section.
  • FIG. 8 is a detail view of the guide, integral with the first length section (or the second length section) and providing guidance of the inner tendon near the free end.
  • FIG. 9 is a detail view of the fastening means integral with the free end of the first length section (or of the second length section) comprising the first support integral with the first length section (or of the second length section). length) having a bearing surface, a second support comprising a counter bearing surface, the means being configured to clamp the edge of the profiled sail between the bearing surface and the counter bearing surface, under the effect of means tightening the fastening means.
  • Fig. 10 is a detail view of the fastening means integral with the free end of the first length section (or of the second length section) comprising the first support integral with the first length section (or of the second length section). length) having a bearing surface, a second support comprising a counter bearing surface, the means being configured to clamp the edge of the profiled sail between the bearing surface and the counter bearing surface, under the effect of means tightening the fastening means.
  • FIG. 10 are two detail views of a spacer system comprising a telescopic spacer, respectively in a deployed position of the telescopic spacer then configured to work in traction (view from the left) and in a retracted position then configured to work in tension. compression (right view)
  • FIG. 11 Is a view of a bending device according to a second embodiment in the second bent position of the semi-rigid structure, with, on the one hand, the presence of a first actuator configured to camber the semi-rigid structure in the first arched position, said actuator in the form of an artificial muscle, along the first length section of the semi-rigid structure, one of the longitudinal ends of which is connected to a first anchoring point integral with the section of U-shaped connection, and the other of the longitudinal ends is connected to the free end of the second length section by an inner tendon which runs along the first length section to a guide integral with the first length section, before connecting the free end of the second length section, and on the other hand, the presence of a second actuator configured to arch the semi-rigid structure in the second arched position, said actuator in the form of an artificial muscle, running along the second length section of the semi-rigid structure, one of the longitudinal ends of which is connected to a second anchor point integral with the U-shaped connecting section, and the
  • FIG. 12 is a detail view of FIG. 11, illustrating the artificial muscle of the second actuator in the activated state, with an increase in the section of the muscle under the pressure of a fluid supplying a balloon of the muscle, and while the first actuator is in the deactivated state discharged of the pressurized fluid.
  • FIG. 13 is a view of a bending device according to a third embodiment in the second bent position of the semi-rigid structure, comprising:
  • first actuator configured to arch the semi-rigid structure in the first arched position, said first actuator running along the first length section of the semi-rigid structure, in the form of an artificial muscle, one of the longitudinal ends of which is connected to the free end of the second length section by an inner tendon which runs along the first length section to a first guide integral with the first length section, before connecting the free end of the second length section, and the other of the free ends of which is connected to the free end of the first length section via a first bevel gear by an external tendon, which extends outside the semi-structure.
  • a second actuator configured to arch the semi-rigid structure in the second arched position, said second actuator running along the second length section of the semi-rigid structure, in the form of an artificial muscle, one of the longitudinal ends of which is connected to the free end of the first length section by an inner tendon which runs along the second length section to a second guide integral with the second length section, before connecting the free end of the first length section, and the other of the free ends of which is connected to the free end of the second length section via a second angle transmission by an external tendon, which extends outside the semi-structure.
  • FIG. 14 is a detail view of the second guides, carrying rollers guiding the outer tendon from the outside to the inside of the semi-rigid structure and the profiled sail.
  • FIG. 15 is a view of the assembly comprising the profiled sail hoisted in a high position along the mast and the cambering devices in positions spaced from each other, notably illustrating flexible flexible pipes for the supply of fluid under pressure from the artificial muscles of the arching devices, the elastic pipes shaped as a coil, the pipes deployed with spacing between the turns of the coil FIG. 16 artificial bending devices, the elastic pipes shaped as a coil, the pipes deployed with spacing between the coil turns
  • FIG. 16 is a view of the assembly of FIG. 15, once the profiled sail is lowered in the low position on the mast, the cambering devices in close positions compared with the view of FIG. 15, the pipes retracted with the coils of the turns coil under the elasticity of the coil.
  • FIG. 17a is a diagrammatic representation of FIG. 17a
  • FIG. 17a is a schematic view of an artificial muscle in its inactivated position, i.e. discharged from pressurized fluid.
  • FIG. 17b is a schematic view of the artificial muscle of Figure 17a in its activated position, namely supplied with pressurized fluid, which causes an increase in its section and the lengthwise retraction of the actuator with approach of its longitudinal ends.
  • FIG. 17c is a sectional view of Figure 17b, illustrating in section the casing in the form of a braid, and the (sealed) balloon received inside the casing supplied with pressurized fluid.
  • FIG. 18a is a sectional view of Figure 17b, illustrating in section the casing in the form of a braid, and the (sealed) balloon received inside the casing supplied with pressurized fluid.
  • FIG. 18a is a view of a bending device according to a third embodiment, differentiating from that of FIG. 4 by a simplified structure, the spacer system and the flexible connection system visible in FIG. 4 being replaced by two connections flexible, and in the rest position.
  • FIG. 18b is a view of a bending device according to a third embodiment, differentiating from that of FIG. 4 by a simplified structure, the spacer system and the flexible connection system visible in FIG. 4 being replaced by two connections flexible, and in the rest position.
  • FIG. 18b is a view of a bending device according to a third embodiment, differentiating from that of FIG. 4 by a simplified structure, the spacer system and the flexible connection system visible in FIG. 4 being replaced by two connections flexible, and in the rest position.
  • FIG. 18b is a view of a bending device according to a third embodiment, differentiating from that of FIG. 4 by a simplified structure, the spacer system and the flexible connection system visible in FIG. 4 being replaced by two connections flexible, and in
  • FIG. 18b is a view of the camber device according to FIG. 18a in the second camber position (3% camber).
  • FIG. 18c is a view of the camber device according to FIG. 18a in the second camber position (3% camber).
  • FIG. 18c is a view of the camber device according to FIG. 18a in the second camber position (9% camber).
  • FIG. 18d [0073] [Fig. 18d]. is a view of the camber device according to FIG. 18a in the second camber position (15% camber).
  • camber device 1 for profiled veil V comprising:
  • - a semi-rigid structure 2 elastically deformable, including: - two sections of length, extending one in front of the other, respectively forming a first section of length 20 integral with a first surface S1 of the profiled sail V, and a second section of length 21 integral with a second surface S2 of the profiled sail V,
  • spacer system 3 comprising at least one spacer interconnecting the first section of length 20 and the second section of length 21, configured to work in compression and in tension, to maintain a gap between the two sections of length 20 , 21.
  • the bending device 1 further comprises (illustrated in particular in FIG. 4, or even in FIGS. 13 and 14): actuating means 4 interconnecting, on the one hand, the two free ends 23 , 24 of the semi-rigid structure, and on the other hand, the U-shaped connecting section 22, configured 23,24 with the U-shaped connecting section 22 of the semi-rigid structure 2, and the generation of an offset d between the two free ends 23,24.
  • the bending device 1 comprises actuating means 4 interconnecting, on the one hand, at least one of the two free ends 23, 24, and on the other hand, the U-shaped connecting section 22, configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by tensioning one of the two free ends 23,24 with the U-shaped connecting section 22 of the semi-rigid structure 2 and the generation of an offset (d) between the two free ends 23, 24.
  • a profiled sail can be provided with several cambering devices in accordance with the present disclosure, internal to the profiled sail.
  • the cambering devices are distributed over the height of the profiled sail.
  • the semi-rigid structure 2 of each cambering device 1 comprises the first section of length 20 integral with a first surface S1 of the profiled sail V, and the second section of length 21 integral with a second surface S2 of the profiled sail V, as well as the U-shaped connecting section 22, connecting together by extending them the first section of length 20 and the second section of length 21 at the level of the leading edge BA of the profiled sail, the two sections of length are ending at the level of the trailing edge BF of the sail with two free ends 23,24.
  • the flexible, profiled sail extends from one of the free ends 23, 24 to the other, passing in front of the connecting section 22; a U forming the leading edge BA.
  • the profiled sail can be fixed by two sail edges at the free ends 23, 24 via fixing means, in particular by pinching the sail edges.
  • removable fasteners such as loop / hook bands can be provided to secure the sail along the length sections 20 and 21.
  • Control means are configured to jointly control in the same direction the different actuating means 4 of the devices camberers for cambering the first surface S1 of the profiled sail and the second surface S2 of the profiled sail.
  • the bending devices can take a (in particular first) arched position for which the first section of length 20 takes a concave profile when the second section of length takes on a convex profile and / or a (in particular second) arched position in which said second section of length 21 is of concave profile when said first section of length 20 is of convex profile.
  • the present disclosure also relates to an assembly such as a rig comprising a V-shaped sail and a plurality of camber devices 1 according to the present disclosure.
  • the semi-rigid structure 2 of each cambering device 1 comprises the first section of length 20 integral with a first surface S1 of the profiled sail V, and the second section of length 21 integral with a second surface S2 of the profiled sail V, as well as the U-shaped connecting section 22, connecting together by extending them the first section of length 20 and the second section of length 21 at the level of the leading edge BA of the profiled sail, the two sections of length are ending at the level of the trailing edge BF of the sail with two free ends 23,24.
  • the assembly in particular the rigging, may comprise a mast M, said profiled sail V being carried by the mast M extending internally to the semi-rigid structures 2 of the cambering devices 1, in the inter-space between said first section of length 20 and said second section of length 21.
  • an assembly in particular a rig according to the present disclosure, advantageously makes it possible to lower the sail, along the mast M, the cambering devices (with the possible exception of that forming the terminal); integral with the profiled sail, descending with the profiled sail along the mast, in particular when the halyard is released (in the opposite direction to that of hoisting the profiled sail)
  • the present disclosure also relates to a vehicle comprising such a rig: and in particular a ship or sailing boat, or even a land yacht.
  • the arched position can be adjusted during maneuvers, for example by going from the first arched position Pc1 to the second arched position Pc2 cambering devices (of inverted concavity) during tacking maneuvers, whether they are tacking maneuvers or jibe maneuvers.
  • the actuators used for the actuator means can be progressive (and not all or nothing) and take several positions making it possible to camber more or less strongly the first and the second sail surface, in one direction or the other . It is possible to adjust the concavity of the surface of the sail in engagement with the wind in order to maximize the effort required to advance the vehicle according to the wind conditions.
  • the lower camber device can simultaneously constitute a terminal, articulated to the mast, making it possible to orient the profiled sail.
  • the bollard is oriented according to the wind condition of the direction of advance of the ship
  • the semi-rigid structure 2 comprising the connecting section 22 and the two length sections, can be constituted by a semi-rigid element in one piece, held curved by the spacer system 3; and where appropriate said flexible connection system 5, which is described below.
  • said one-piece element is a rod, in particular rectilinear at rest and curved to form the semi-rigid structure 2, or a blade, in particular flat at rest and curved to form the semi-rigid structure.
  • the rod or blade is bent to form the first section of length 20, the second section of length 21 and the U-shaped connecting section 22.
  • the semi-rigid structure may be a bent blade for the terminal of the device. rigging and curved rods for semi-rigid structures of other cambering devices (located above the bollard).
  • the different sections of the semi-rigid structure 2, including the first section of length 20 and the second section of length 21 and the connecting section 22, can be formed by several structural elements assembled together. others.
  • the spacer system 3 comprises a first spacer 30, interconnecting the first section of length 20 and the second section of length 21, as well as a second spacer 31, interconnecting the first section of length 20 and the second section of length 21, for example parallel to said first spacer 30.
  • the mast M of the rigging may extend into an inter-space between the first spacer 30 and the second spacer 31.
  • the or each spacer 30, 31 of the spacer system 3 can be pivotally articulated at its ends, respectively to the first section of length 20 along a (first) axis perpendicular to the plane of the semi-rigid structure and to the second section of length 21 along a (second) axis perpendicular to the plane of the semi-rigid structure.
  • the or each spacer 30, 31 is then advantageously configured to pivot relative to the two length sections, the first length section 20 and the second length section 21 during the bending and the offset of the free ends 23, 24; under the effect of actuation means 4.
  • articulated connectors 32 comprising a first part 33 integral with the first section of length 20 (or of the second section of length 21), and a second part 34 receiving one end of the spacer 30; 31 can be used.
  • the second part 34 is articulated to the first part 33 along a pivot axis substantially perpendicular to the plane of the semi-rigid structure 2 to pivot relative to the two length sections during bending. and the offset of the free ends 23,24; under the effect of actuation means 4.
  • the spacer system comprises a telescopic spacer 35, notably connecting the first section of length 20 and the second section of length 21, configured to deploy and retract with a limited stroke.
  • This telescopic spacer 35 works in compression in a retracted position P1 of lesser spacing, and works in traction in a deployed position P2 apart.
  • Such a telescopic spacer is illustrated in the views of FIG. 10, by way of nonlimiting example, respectively in its deployed position P2 (on the left) and in its retracted position P1 (on the right).
  • This telescopic spacer can comprise two telescopic sections, namely a first telescopic section 350 and a second telescopic section 351, configured to slide one inside the other to move from the retracted position P1 to the deployed position P2 of the telescopic strut 35.
  • the limit switch in the retracted position P1 can be obtained by bringing the sections 350 and 351 into abutment, for example with the connector 32.
  • the limit switch in the deployed position P2 can be obtained by a flexible link 36, connecting the two telescopic sections 350, 351 of the spacer, configured in the tensioned state in the deployed position P2, and in the relaxed state in the retracted position P1 of the 'telescopic spacer 35.
  • the flexible link 36 connects the second parts 34 of two connectors 32, respectively receiving one end of the first telescopic section 350, and one end of a second telescopic section.
  • Such a telescopic spacer can be used at the head of the sail (namely near the leading edge) and in particular when the reduction of the profile chord involves a thickness less than the maximum diameter of the mast.
  • the bending device 1 may have a flexible connection system 5, joining together the first section of length 20 and the second section of length 21.
  • This flexible connection system is arranged in an intermediate position of the structure between the two free ends 23,34 and said spacer system 3; said flexible connection system 5, working in tension to maintain a distance between them between the two length sections.
  • the spacer system 3 and the flexible connection system 5 both extend internal to the semi-rigid structure 2, in the space between the first section of length 20 and the second. section of length 21, and preferably entirely in the plane of the semi-rigid structure 2.
  • the flexible connection system 5 comprises two flexible links, including a first flexible link 50 secured by its two ends to the first section of length 20, and a second flexible link 51 secured by its two ends to the second section of length 21.
  • the two flexible links, the first flexible link 50 and second flexible link 51 are interlaced at the level of a contact zone Zc between the two flexible links 50, 51.
  • the contact zone Zc between the two flexible links is configured to slide along the flexible links 50, 51 during the bending and offset of the free ends 23, 24; under the effect of the actuating means 4.
  • the semi-rigid structure 2 may have a profile having a plane of symmetry, in a rest position Pr of the semi-rigid structure 2 in which the first section of length 20 and the second section of length 21 have a profile convex.
  • the plane of symmetry AS of the semi-rigid structure 2 in its rest position extends in the direction between the leading edge BA and the trailing edge BF, perpendicular to the plane of the structure semi-rigid 2 containing the first section of length 20, the second section of length 21 and the connecting section 22, U-shaped.
  • first spacer 30 and the second spacer 31 respectively extend substantially perpendicular to the plane of symmetry AS.
  • said first section of length 20 has a concave profile when said second section of length 21 is of convex profile, or else said second section of length 21 is of concave profile when said first section of length 20 is of convex profile.
  • the actuating means 4 are configured to arch the semi-rigid structure selectively:
  • the actuating means 4 can comprise at least one actuator 40, 41, extending along one of the two length sections.
  • first section of length 20 (or second section of length 21), connected to the free end 23 or 24 of the section of length by an external tendon 42, flexible, external to the semi-rigid structure 2, via at least one bevel gear 43 integral with the U-shaped connecting section, and connected to the free end 24, 23 of the other length section by an internal tendon 44 which runs along the length section up to to a guide 45, before connecting said free end 24 or 23 of the other section of length, second section of length 21 or first section of length 20.
  • Said at least angle transmission 43 is located on the side of the plane of symmetry (and not on the latter) of the semi-rigid structure 2 whose profile of the length section is to be changed (first length section or second length section) from the convex profile to the concave profile.
  • the actuating means make it possible to obtain the two arched positions Pc1 and Pc2
  • two angle transmitters arranged on either side of the plane of symmetry respectively allow the semi-rigid structure to be arched in these two arched positions:
  • a first angle transmission 431, integral with the connecting section 22, disposed on the side of the first section of length 20 (relative to the plane of symmetry) is requested to allow the change of profile of the first section of length 20 (and therefore the first surface S1 of the profiled sail) of the convex profile in the rest position Pr of the semi-rigid structure 2 up to said first arched position Pc1 where the first section of length 20 takes the concave profile;
  • a second angle transmission 432 integral with the connecting section; arranged on the side of the second section of length 21 (with respect to the plane of symmetry), is requested to allow the change in profile of the second section of length 10 (and therefore the second surface S2 of the profiled sail) of the convex profile in the rest position Pr of the semi-rigid structure 2 up to said second arched position Pc2 where the second section of length 21 takes the concave profile.
  • Said actuator 40; 41 is configured to retract in an active state and pull on the two free ends 23, 24 respectively connected by the outer tendon 42 and the inner tendon 44, on the one hand, and on the reference d 'angle 43 of the connecting section 22, on the other hand, until the creation of the offset d, the free end connected by the inner tendon 44 advancing towards the leading edge BA with respect to the end free connected by the outer tendon 42 causing the semi-rigid structure to arch, the stressed outer tendon 42 moving away from the length section, first length section (or second length section, immediately adjacent to the outer tendon 42) , which then takes a concave profile, and while the other length section, second length section or first length section, takes a convex profile.
  • the shifting of the free ends 23, 24 makes it possible to initiate the change in profile of the length section - first length section 20 or second length section - of the convex profile in the rest position Pr of the semi-structure. rigid 2, and up to the concave profile in said arched position, in particular first arched position Pc1 or second arched position Pc2.
  • the change in profile of the second section of length 21 is initiated, in particular of the convex profile in the rest position Pr up to a profile concave in the first arched position Pc2, by the offset of the free end 23 of the first section of length 20 towards the leading edge BA relative to the free end 24 of the second section of length 21.
  • outer tendon 42 is meant the fact that the flexible tendon passes outside the semi-rigid structure 2, and the sail between the angle transmission 43 - first angle transmission 431 or second transmission d 'angle 432- and respectively the free end, respectively the free end of the first section of length 20 and the end 24 of the second section of length 21, and even if the flexible tendon is partially internal to the structure between the angle transmission and the actuator (first actuator 40 or second actuator 41).
  • the outer tendon 42 between the angle transmission (first angle transmission 431 or second angle transmission 432) and the free end (free end 23 or 24) is still outside the profiled sail, in particular outside the first sail surface S1 between the first angle transmission 431 and the free end 23 and outside the second sail surface S2 between the second angle transmission 432 and the free end 24.
  • the first sail surface S1 (respectively the second sail surface S2) has a passage opening for the outer tendon 42 at the level of the first angle transmission 431 (respectively of the second transmission angel 432).
  • the outer tendon 42 between the angle transmission (first angle transmission 431 or second angle transmission 432) and the free end (free end 23 or 24) is still outside the profiled sail, in particular outside the first sail surface S1 between the first angle transmission 431 and a second guide 231, and outside the second sail surface S2 between the second return transmission. angle 432 and a second guide 241.
  • the first sail surface S1 (respectively the second sail surface S2) has a first passage opening. for the outer tendon 42 at the level of the first angle transmission 431 (respectively of the second angle transmission 432) and a second passage opening for the external tendon 42 at the level of the second guide 231 (respectively second guide 241).
  • the outer tendon 42 extends inside the structure, namely:
  • the second guide 231 may include two rollers, with parallel axes of rotation, juxtaposed.
  • the outer tendon 44 is guided by the two rollers passing between the two rollers
  • the actuating means comprise:
  • a first actuator 40 configured to arch the semi-rigid structure in said first arched position Pc1, extending along the first length section 20 connected to the free end 23 of the first length section by an external tendon 42 , flexible, with the semi-rigid structure 2, via a first angle transmission 431 integral with the connecting section 22, U-shaped, and by an internal tendon 44 which runs along the first section of length 20 up to a guide 45 of said first length section 20 before connecting the free end 24 of said second length section 21, the first actuator 40 being configured to retract and pull on the two free ends 23, 24 connected by the outer tendon 42 and the inner tendon 44, on the one hand, and on the first bevel gear 431, on the other hand, until the creation offset d, the end connected 24 by the inner tendon 44 advancing towards the leading edge BA relative to the free end 23 connected by the outer tendon 42 causing the semi-rigid structure to bend, the external tendon 42 stressed moving away from the first section of length 20 which takes a concave profile, the second section of length 21 taking a con
  • a second actuator 41 configured to arch the semi-rigid structure in said second arched position Pc2, extending along the second length section 21 connected to the free end 24 of the second length section by a tendon 42, outside, flexible to the semi-rigid structure 2, via a second angle transmission 432 integral with the U-shaped connecting section 22, and by an internal tendon 44 which runs along the second section of length 21 up to a guide 45 of said second length section 21 before connecting the free end 23 of said first length section 20, the second actuator 41 being configured to retract and pull on the two free ends 23, 24 connected by the outer tendon 42 and the inner tendon 44, on the one hand, and on the second angle transmission 432, on the other hand, until the creation of the offset d, the free end 23 connected by the inner tendon 44 advancing towards the leading edge BA in relation to the end free 24 connected by the outer tendon 42 causing the semi-rigid structure 2 to arch, the stressed outer tendon 42 moving away from the second section of length 21 which takes on a concave profile, while said first section of
  • the actuating means 4 include:
  • a first actuator 40 for arching the semi-rigid structure in said first arched position Pc1, internal to the semi-rigid structure, extending along the first section of length 20, one of which 40a of the two longitudinal ends 40a , 40b is connected to the free end 24 of the second section of length 21 by the inner tendon 44 which runs from one 40a of the two longitudinal ends of the first actuator 40 to a guide 45 integral with the first section of length 40, before connecting the free end 2 of the second section of length 41, while the other longitudinal end 40b of the actuator 40 is attached to a first anchor point 221 of the U-shaped linkage section, the first actuator 40 being configured, in an active state, to retract and pull on the free end 24 connected by the inner tendon 44, of on the one hand, and on the first anchoring point 221 on the other hand, until the creation of the offset d, the end connected 24 by the inner tendon 44 advancing towards the leading edge BA with respect to the 'other free end 23 by causing the semi-rigid structure to bend, the first
  • the first anchoring point 221 of the first actuator 40 is located, by contribution to the symmetry plane AS of the semi-rigid structure then in the rest position Pr on the side of the first actuator 40.
  • the second anchoring point 222 of the first actuator 41 is located, by contribution to the symmetry plane AS of the semi-rigid structure then in the rest position Pr on the side of the second actuator 41.
  • the bending device comprising a control means configured to selectively:
  • control means can be external to the semi-rigid structure of the bending device.
  • the control means can also make it possible to adjust the adjustment of the depth of concavity when the actuator, first actuator 40 and / or second actuator 41 is a progressive actuator.
  • Said at least one actuator where appropriate the first actuator 40 and second actuator 41 may be an actuator which retracts when supplied with fluid such as an artificial muscle, in particular a pneumatic muscle.
  • Such an actuator has a casing which internally receives a balloon supplied or discharged with the fluid.
  • the flexible envelope retracts in length when its section increases under the increase of the balloon supplied or fluid (contraction of the muscle), and expands in length when its section decreases when the balloon is discharged of the fluid (decrease in the pressure of the fluid ).
  • the retraction of the actuator can be gradual by controlling the amount of fluid supplied to the balloon.
  • Such pneumatic actuation systems are commonly called “artificial muscles” made up of inflatable tubes inserted in protective braids forming an envelope, such that the artificial muscle contracts or expands depending on whether its internal fluid pressure increases or decreases.
  • Such muscles artificial are, for example, described by B. Tondu and P. Lopez in “Rendu de l'Académie des Sciences", t. 320, PP 105-114, 1995.
  • Such an artificial muscle is illustrated schematically in its deployed position in FIG. 17a and in its retracted position in FIG. 17b, as well as in a sectional view in FIG. 17c.
  • the braiding of the casing generates a force ensuring the retraction of the artificial muscle, by bringing the longitudinal ends 40a, 40b or 41a, 41b together.
  • Such an actuator has the advantage of:
  • the two spacers receive the mast M between them, such a position of the flexible actuators is advantageous in that these flexible actuators provide, in addition to their primary actuator function, a function of protective coil of the semi-rigid structure.
  • the internal mast can change support from the first section length 20 against the second section of length 21 (or vice versa), during changes in orientation and profile. sailing.
  • the flexible actuators then advantageously make it possible to damp and protect the length sections from impacts resulting from changes in bearing.
  • actuator - first actuator 40 or second actuator 41 - is integral, on the one hand, at one of its longitudinal ends to the external tendon 42, which extends between the actuator and the angle transmission 43, - first return angle 431 or second angle transmission 432 - along the length section 20 or 21, before going outside; and on the other hand, at the other of its longitudinal ends, to the internal tendon, which runs up to the guide 45 fixed on the same side of the plane of symmetry as the angle transmission - first angle transmission or second transmission d 'angle- cooperating with the actuator, before connecting the free end of the length section, of the length section located opposite the actuator, namely second length section or first length section.
  • the guide 45 is constituted by a simple loop formed by a loop.
  • FIG. 9 illustrates an example of means 6 for fixing two edges of the profiled sail V, at the level of the trailing edge BF.
  • These fixing means 6 may comprise for each free end 23, 34, a first support 60 integral with the free end 23 or 24, having a bearing surface, and a second support 61 mounted removably, having a surface against support, as well as clamping means between the first support 60 and the second support 61 configured to clamp an edge of the web between the support surface and the against support surface of the first support and second support.
  • the tightening means can be screw systems.
  • the profiled sail is configured to be:
  • the artificial muscles of the actuators 40,41 of the plurality of bending devices 1 can be supplied with fluid by one or more flexible elastic pipes AL1, AL2, AL3, shaped in the form of a coil, extending in the direction of the flow. mast height M.
  • the flexible elastic pipe or pipes are configured to deploy by spacing the turns of the coil in the upper position of the profiled sail, and to retract by bringing the turns of the coil closer together, under the elasticity of the coil in the coil. low position of the profiled sail.
  • the artificial muscles of the actuators 40,41 are supplied with pressurized fluid by the elastic pipe or pipes AL1, AL2, AL3 by a reserve of pressurized fluid, preferably housed inside the mast M at the foot of the mast
  • the present technical solutions may find application in particular in the maritime field of sailboats, as an improved rigging solution.
  • the cambering devices being composed of an elastically deformable semi-rigid structure, or even, if applicable, of flexible actuator (s) in the form of artificial muscles, it is particularly suitable for a marine environment, or the elements of rigging can be subjected to shocks, under the action of the wind or unforeseen maneuvers.
  • the precision of the control is improved by avoiding the use of remote actuators from the cambering systems which impose control links of substantial length which alters the precision of the control, and by virtue of their elongation under constraint, and which also represent a risk of significant entanglement with other parts of the rig.
  • Another advantage of providing the actuator (s) within the same structure according to the present disclosure, contained in the plane of the semi-rigid structure, is that the forces generated by the actuating means remain at the same content in this plane, and unlike the teaching of document WO 2017/202858 A1 for which the control link extends in its visible part in the plane of the structure of the camber, then substantially in its non-visible part perpendicularly along the mast up to an actuator, positioned at the foot of the mast: according to such a state of the prior art, the actuating means generate forces not exclusively contained in the plane of the semi-rigid structure, and in particular in a substantially perpendicular direction to the plan.
  • the spacer system 3 with its or its spacers 30; 31 can be replaced by a simple flexible connection 7, joining by its two ends the first section of length 20 and the second section of length 21, working only in tension to limit the distance between the first section of length 20 and the second section of length 21.
  • the mast M is arranged internal to the structure in the inter-space defined between the flexible connection marked 7 and the connection section U 22.
  • the flexible connection system 5 with its first and second flexible links 50,51 can be retained, or even be replaced by a simple flexible connection 8, not joining its two ends, the first section of length 20 and the second section of length 21.
  • the present disclosure still finds an application in wind power.
  • the present disclosure also relates to a wind turbine comprising a profiled sail provided with one or more cambering devices (1) according to the present disclosure.
  • Second guides (for the inner tendon)
  • Corner gears in particular first bevel gear 431, and second bevel gear 432
  • Second flexible link - 51.
  • Second flexible link - 6.

Landscapes

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Abstract

Dispositif cambreur (1) pour voile profilée (V) comprenant : - une structure semi-rigide (2), élastiquement déformable, y compris : -- deux sections de longueur, s'étendant l'une devant l'autre, formant respectivement une première section de longueur (20) solidaire d'une première surface de la voile profilée et une deuxième section de longueur (21) solidaire d'une deuxième surface de la voile profilée (V), -- une section de liaison (22) en U, reliant entre elles les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite de la voile par deux extrémités libres (23,24), - un système d'entretoise (3) configuré pour travailler en compression et en traction, pour maintenir un écart entre les deux sections de longueur (20,21), - des moyens d'actionnement (4) reliant entre elles les deux extrémités libres (23,24) de la structure semi-rigide.

Description

Description
Titre : Dispositif cambreur pour voile profilée
[0001] La présente divulgation concerne un dispositif cambreur pour voile profilée, ainsi qu’un ensemble (notamment un gréement) comprenant une voile profilée et une pluralité de dispositifs cambreurs selon la présente divulgation.
Domaine technique
[0002] La présente divulgation relève du domaine de gréements, et plus particulièrement des voiles profilées, encore appelé « voiles ailes » ou « voiles épaisses » par l’homme du métier, et plus particulièrement des mécanismes, internes à la voile permettant de changer le profil de la voile
Technique antérieure
[0003] Il est connu du document EP2718179B1 un dispositif de cadre pour voile profilée, disposé interne à la voile épaisse et permettant de modifier son profil pour la navigation.
[0004] De manière notable, ce dispositif comporte plusieurs éléments de cadres réglables les uns par rapport aux autres, et dont au moins un élément de cadre présente un premier contour attribué à une première surface de la voile profilée et un deuxième contour attribué à une deuxième surface de voile profilée. Le dispositif de cadre est réglable, selon au moins deux positions de fonctionnement permettant de changer le profil de la voile pour la navigation. Les différentes positions des éléments de cadre sont obtenues au moyen de cordes, visibles à la figure 4 du document EP2718179B1 , qui permettent chacune de déplacer le dispositif dans l’une ou l’autre des deux positions de fonctionnement.
[0005] Selon les constatations de l’inventeur, un tel gréement présente toutefois les inconvénients suivants :
- une fragilité importante : les éléments de cadre, rigides, sont des éléments « durs » internes à la voile profilée qui sont en soi fragiles, mais encore susceptibles de dégrader la voile, en particulier lors des manoeuvres ;
- une imprécision dans la commande : les cordes de commande permettent un actionnement à distance de la position des éléments de cadre selon les deux positionnements de fonctionnement, mais subissent une variation de longueur de leur chemin lors de la déformation de l’ensemble sous la pression du vent à l’origine d’une imprécision dans la commande ;
- un risque d’emmêlement : ces cordes de commande, qui s’étendent sur la hauteur du gréement, suivant la direction du mât, présentent un risque d’emmêlement important, entre elles, ou encore avec des autres éléments du gréement, par exemple lorsque la voile est affalée.
[0006] On connaît toutefois du document WO2017/202858 A1 (ou encore US2020/0189707) un dispositif cambreur comportant une structure semi-rigide, élastiquement déformable y compris deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur solidaire d’une première surface de la voile profilée, et une deuxième section de longueur solidaire d’une deuxième surface de la voile profilée,
- une section de liaison en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur et la deuxième section de longueur au niveau du bord d’attaque de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite de la voile par deux extrémités libres,
- un système d’ entretoise, comprenant au moins une entretoise reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, configurée pour travailler en compression et en traction, pour maintenir un écart entre les deux sections de longueur.
[0007] Le document WO 2017/202858 A1 divulgue encore des moyens d’actionnement qui comprennent un lien de contrôle reliant entre elles, d’une part, les deux extrémités libres de la structure semi-rigide, et d’autre part, la section de liaison en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension des deux extrémités libres avec la section de liaison en U de la structure semi rigide, et la génération d’un décalage entre les deux extrémités libres.
[0008] En particulier la partie visible du lien de contrôle, repéré 210 à la figure 1 du document WO 2017/202858 A1 s’étend depuis le section de liaison en U au niveau du bord d’attaque de la voile, à l’extérieur de la structure semi rigide jusqu’à un renvoi d’angle extérieur d’un premier élément de transmission de force repéré 248, à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur, puis jusqu’ à un deuxième élément de transmission de force repéré 252 formant un renvoi d’angle, solidaire d’une portion intermédiaire de la deuxième section de longueur, avant de s’étendre à l’intérieur de la structure semi rigide, et de relier un premier élément de transmission de force 246 solidaire de l’extrémité libre de la première section de longueur.
[0009] Selon les constatations de l’inventeur, le lien de contrôle repéré 210 est un composant entièrement passif qui nécessite d’être mis en tension pour cambrer la structure semi rigide et qui se prolonge donc dans sa partie non visible vers le bas jusqu’au pied du mat jusqu’à un actionneur permettant sa mise en tension.
[0010] Selon les constatations de l’inventeur, un tel gréement selon WO 2017/202858 si il est de fragilité moindre que celui divulgué par le document EP2718179B1 , présente toutefois toujours les inconvénients suivants :
- une imprécision dans la commande : les cordes de commande (en particulier le lien de contrôle) permettent un actionnement à distance de la cambrure de la structure semi-rigide, mais subissent une variation de longueur de leur chemin lors de la déformation de l’ensemble sous la pression du vent à l’origine d’une imprécision dans la commande ;
- un risque d’emmêlement : ces cordes de commande, qui s’étendent sur la hauteur du gréement, suivant la direction du mât, présentent un risque d’emmêlement important, entre elles, ou encore avec des autres éléments du gréement, par exemple lorsque la voile est affalée.
Résumé
[0011] La présente divulgation vient améliorer la situation, en tout ou partie.
[0012] Il est proposé un dispositif cambreur pour voile profilée comprenant :
- une structure semi-rigide, élastiquement déformable, y compris :
-- deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur solidaire d’une première surface de la voile profilée, et une deuxième section de longueur solidaire d’une deuxième surface de la voile profilée,
-- une section de liaison en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur et la deuxième section de longueur au niveau du bord d’attaque de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite de la voile par deux extrémités libres,
- éventuellement, un système d’ entretoise, comprenant au moins une entretoise reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, configurée pour travailler en compression et en traction, pour maintenir un écart entre les deux sections de longueur.
[0013] Le dispositif cambreur comprend encore des moyens d’actionnement reliant entre elles, d’une part, les deux extrémités libres de la structure semi-rigide, et d’autre part, la section de liaison en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension des deux extrémités libres avec la section de liaison en U de la structure semi rigide, et la génération d’un décalage entre les deux extrémités libres, ou alternativement, des moyens d’actionnement reliant entre elles, d’une part, au moins l’une des deux extrémités libres, et d’autre part, la section de liaison en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension de l’une des deux extrémités libres avec la section de liaison en U de la structure semi rigide, et la génération d’un décalage entre les deux extrémités libres.
[0014] De manière notable, les moyens d’actionnement comprennent au moins un actionneur (composant actif) présentant deux extrémités longitudinales, ledit actionneur étant rétractable lorsque activé, ledit au moins un actionneur s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure semi rigide, première section de longueur ou deuxième section de longueur, ledit actionneur étant interne à la structure semi-rigide, contenu dans un plan de la structure semi- rigide. [0015] De manière notable et de préférence, ledit actionneur, souple, est un muscle artificiel, se contractant lorsque alimenté en pression par un fluide, et se relâchant lorsque la pression du fluide diminue, ledit muscle artificiel présentant une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide, l’enveloppe souple, en particulier sous forme d’une tresse, se rétractant en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide, et se déployant en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide.
[0016] De manière notable également, l’une des extrémités longitudinales dudit au moins un actionneur est reliée à l’une des deux extrémités libres par un tendon intérieur alors que l’autre des deux extrémités longitudinales dudit au moins l’actionneur est reliée :
- soit à point d’ancrage de la section de liaison en U,
- soit à l’autre des deux extrémités libres via un renvoi d’angle solidaire de la section de liaison en U par un tendon extérieur, le tendon extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi rigide, et de la voile profilée entre le renvoi d’angle et respectivement ladite autre des deux extrémités libres.
[0017] Le (ou les) actionneur(s) composant actif des moyens d’actionnement est (sont) de avantageusement interne(s) à la voile profilée, intégré(s) à la structure semi-rigide, et interne(s) à la structure semi-rigide. On réduit avantageusement la longueur des liens de contrôle (i.e tendon intérieur et/ou tendon extérieur) comparativement à l’état de la technique constitué par le document WO 2017/202858 A1 , aboutissant à une commande de la cambrure de précision accrue.
[0018] Selon un mode de réalisation, la structure semi-rigide présente un profil présentant un plan de symétrie, dans une position de repos de la structure semi- rigide, élastique dans laquelle la première section de longueur et la deuxième section de longueur présentent chacune un profil convexe, et dans lequel, dans au moins une position cambrée de la structure semi-rigide sous l’action des moyens d’actionnement, ladite première section de longueur est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur est de profil convexe, ou encore ladite deuxième section de longueur est de profil concave lorsque ladite première section de longueur est de profil convexe.
[0019] Selon un mode de réalisation, les moyens d’actionnement sont configurés pour cambrer la structure semi-rigide, sélectivement :
- dans une première position cambrée dans laquelle ladite première section de longueur est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur est de profil convexe.
- dans une deuxième position cambrée dans laquelle ladite deuxième section de longueur est de profil concave lorsque ladite première section de longueur est de profil convexe.
[0020] Selon un mode de réalisation, les moyens d’actionnement comprennent au moins ledit actionneur, s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure, première section de longueur (ou deuxième section de longueur), relié à l’extrémité libre de la section de longueur par un tendon, souple, extérieur à la structure semi-rigide, via le renvoi d’angle solidaire de la section de liaison en U, et par le tendon intérieur qui court le long de la section de longueur jusqu’à un guide avant de relier l’extrémité libre de l’autre section de longueur, deuxième section de longueur (ou première section de longueur).
[0021] Ledit actionneur est configuré pour se rétracter dans un état actif et tirer sur les deux extrémités libres reliées par le tendon extérieur et le tendon intérieur, d’une part, et sur le renvoi d’angle de la section de liaison, d’autre part, jusqu’à la création du décalage, l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur s’avançant vers le bord d’attaque par rapport à l’extrémité libre reliée par le tendon extérieur en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur sollicité s’écartant de la section de longueur, première section de longueur (ou deuxième section de longueur), immédiatement voisine au tendon extérieur, qui prend alors un profil concave, et alors que l’autre section de longueur, deuxième section de longueur ou première section de longueur, prend un profil convexe.
[0022] Selon un mode de réalisation, ledit au moins actionneur des moyens d’actionnement comprennent :
- un premier actionneur configuré pour cambrer la structure dans ladite première position cambrée, s’étendant le long de la première section de longueur relié à l’extrémité libre de la section de longueur par le tendon extérieur, souple, à la structure semi-rigide, via un premier renvoi d’angle solidaire de la section de liaison, en U, et par le tendon intérieur qui court le long de la première section de longueur jusqu’à un guide solidaire de ladite première section de longueur avant de relier l’extrémité libre de ladite deuxième section de longueur, le premier actionneur étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres reliées par le tendon extérieur et le tendon intérieur, d’une part, et sur le premier renvoi d’angle, d’autre part, jusqu’à la création du décalage, l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur s’avançant vers le bord d'attaque par rapport à l’extrémité libre reliée par le tendon extérieur en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur sollicité s’écartant de la première section de longueur qui prend un profil concave, la deuxième section longueur prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée,
- un deuxième actionneur configuré pour cambrer la structure dans ladite deuxième position cambrée, s’étendant le long de la deuxième section de longueur relié à l’extrémité libre de la section de longueur par un tendon, extérieur, souple à la structure semi-rigide, via un deuxième renvoi d’angle solidaire de la section de liaison en U, et par le tendon intérieur qui court le long de la deuxième section de longueur jusqu’à un guide solidaire de ladite deuxième section de longueur avant de relier l’extrémité libre de ladite première section de longueur, le deuxième actionneur étant configuré pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres reliées par le tendon extérieur et le tendon intérieur, d’une part, et sur le deuxième renvoi d’angle, d’autre part, jusqu’à la création du décalage, l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur s’avançant vers le bord d'attaque par rapport à l’extrémité libre reliée par le tendon extérieur en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur sollicité s’écartant de deuxième section de longueur qui prend un profil concave, alors que ladite première section de longueur prend un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée.
[0023] Selon ce mode de réalisation, le tendon extérieur s’étend à partir dudit renvoi d’angle (premier renvoi d’angle ou deuxième renvoi d’angle) à l’extérieur de la structure semi-rigide jusqu’à ladite extrémité libre. [0024] Alternativement le tendon extérieur s’étend entre le renvoi d’angle, premier renvoi d’angle ou deuxième renvoi d’angle et en direction de ladite extrémité libre reliée par le tendon extérieur, à l’extérieur de la structure semi-rigide jusqu’à un second guide portant des galets, le second guide solidaire de la section de longueur de la structure, le tendon extérieur se trouvant intérieur à la structure semi-rigide entre le second guide et ladite extrémité libre.
[0025] Alternativement, selon un autre mode de réalisation, ledit au moins actionneur des moyens d’actionnement comprend :
- un premier actionneur pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée, interne à la structure semi-rigide, s’étendant le long de la première section de longueur, dont l’une des deux extrémités longitudinales est reliée à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur par le tendon intérieur qui court depuis l’une des deux extrémités longitudinales du premier actionneur jusqu’à un guide solidaire de la première section de longueur, avant de relier l’extrémité libre de la deuxième section de longueur, tandis que l’autre extrémité longitudinale de l’actionneur est fixée à un premier point d’ancrage de la section de liaison en U, et dans lequel le premier actionneur étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur, d’une part, et sur le premier point d’ancrage d’autre part, jusqu’à la création du décalage, l’extrémité reliée par le tendon intérieur s’avançant vers le bord d'attaque par rapport à l’autre extrémité libre en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, la première section de longueur prenant un profil concave, la deuxième section longueur prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée,
- un deuxième actionneur pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée, interne à la structure semi-rigide, s’étendant le long de la deuxième section de longueur, dont l’une des deux extrémités longitudinales est reliée à l’extrémité libre de la première section de longueur par le tendon intérieur qui court depuis l’une des deux extrémités longitudinales du deuxième actionneur jusqu’à un guide solidaire de la deuxième section de longueur, avant de relier l’extrémité libre de la première section de longueur, tandis que l’autre extrémité longitudinale de l’actionneur est fixée à un deuxième point d’ancrage de la section en U, et dans lequel le deuxième actionneur est configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur, d’une part, et sur le deuxième point d’ancrage d’autre part, jusqu’à la création du décalage, l’extrémité reliée par le tendon intérieur s’avançant vers le bord d'attaque par rapport à l’autre extrémité libre en provoquant le cambrage de la structure semi- rigide, la deuxième section de longueur prenant un profil concave, la première section longueur prenant un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée.
[0026] Selon un mode de réalisation, le dispositif cambreur comprend un moyen de pilotage configuré pour sélectivement :
- activer le premier actionneur en maintenant le deuxième actionneur non activé pour provoquer ladite première position cambrée,
- activer le deuxième actionneur en maintenant le premier actionneur non activé pour provoquer ladite deuxième position cambrée. [0027] Selon un mode de réalisation, le dispositif cambreur comprend un système de liaison souple, joignant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, dans une position intermédiaire entre les deux extrémités libres et ledit système d’entretoise ; ledit système de liaison, souple, travaillant en tension pour maintenir entre elles un écartement entre les deux sections de longueur. Ce système de lien souple peut comporter deux liens souples, y compris un premier lien souple solidaire par ses deux extrémités à la première section de longueur, et un second lien souple solidaire par ses deux extrémités à la deuxième section de longueur, les deux liens souples, premier lien souple et deuxième lien souple étant entrelacés au niveau d’une zone de contact entre les deux liens souples, la zone de contact entre les deux liens souples étant configurée pour glisser le long des liens souples lors du cambrage et du décalage des extrémités libres; sous l’effet des moyens d’actionnement .
[0028] Selon un mode de réalisation, le système d’entretoise peut comprendre une première entretoise, reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, ainsi qu’une deuxième entretoise, reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, de manière parallèle à ladite première entretoise.
[0029] Selon un mode de réalisation, la ou chaque entretoise du système d’entretoise est articulée en pivot à ses extrémités, respectivement à la première section de longueur selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi- rigide et à la deuxième section de longueur selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide, la ou chaque entretoise étant configurée pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur, première section de longueur et deuxième section de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres ; sous l’effet des moyens d’actionnement.
[0030] A cet effet, le dispositif cambreur peut comprendre des raccords articulés, comprenant une première partie solidaire de la première section de longueur (ou de la deuxième section de longueur), et une deuxième partie recevant une extrémité de l’entretoise, la deuxième partie étant articulée à la première partie suivant un axe de pivot sensiblement perpendiculaire au plan de la structure semi- rigide pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres; sous l’effet des moyens d’actionnement.
[0031] Selon un mode de réalisation, le système d’entretoise comprend une entretoise télescopique reliant la première section de longueur et la deuxième section de longueur, configurée pour se déployer et se rétracter selon une course limitée, travailler en compression dans une position retracée de moindre écartement, et travailler en traction une position déployée écartée.
[0032] La structure semi-rigide comprenant la section de liaison et les deux sections de longueur, y compris la première section de longueur et la deuxième section de longueur peut être constituée par un élément semi-rigide d’un seul tenant, maintenu courbé par exemple par le système d’entretoise ; et le cas échéant, ledit système de liaison, souple, voire alternativement par une ou plusieurs souples. L’élément d’un seul tenant peut être une tige, ou une lame, courbée pour former la première section de liaison, la deuxième section de liaison et la section de liaison en U. [0033] Selon un mode de réalisation, ledit dispositif cambreur peut comprendre des moyens de fixation de deux bords de la voile profilée, au niveau du bord de fuite, y compris pour chaque extrémité libre, un premier support solidaire de l’extrémité libre, présentant une surface d’appui, et un deuxième support monté amovible, et présente une surface de contre-appui, ainsi que des moyens de serrage entre le premier support et le deuxième support configurés pour pincer un bord de voile entre la surface d’appui et la surface de contre-appui du premier support et deuxième support.
[0034] Selon un autre aspect, il est proposé un ensemble, par exemple gréement, comprenant une voile profilée et une pluralité de dispositifs cambreurs selon la présente divulgation et dans lequel la structure semi-rigide de chaque dispositif cambreur, comprend la première section de longueur solidaire d’une première surface de la voile profilée, et la deuxième section de longueur solidaire d’une deuxième surface de la voile profilée, ainsi que la section de liaison en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur et la deuxième section de longueur au niveau du bord d’attaque de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite de la voile par deux extrémités libres.
[0035] Selon cet ensemble, les moyens d’actionnement comprennent ledit au moins un actionneur, présentant les deux extrémités longitudinales ledit actionneur étant rétractable lorsque activé, ledit au moins un actionneur s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure semi rigide, première section de longueur ou deuxième section de longueur, ledit actionneur étant interne à la structure semi-rigide, contenu dans un plan de la structure semi- rigide.
[0036] Ledit actionneur souple peut être avantageusement ledit muscle artificiel, se contractant lorsque alimenté en pression par un fluide, et se relâchant lorsque la pression du fluide diminue, ledit muscle artificiel présentant une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide, l’enveloppe souple, se rétractant en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide, et se déployant en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide.
[0037] Selon un mode de de réalisation, ladite voile profilée est portée par un mât s’étendant interne aux structures semi-rigides des dispositifs cambreurs, par dans l’inter-espace entre ladite première section de longueur et ladite deuxième section de longueur. Lorsque le système d’entretoise comprenant la première entretoise, reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, ainsi que la deuxième entretoise, reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, de manière parallèle à ladite première entretoise, ledit mât peut s’étendre interne à chaque structure semi rigide au niveau de l’inter-espace défini entre la première entretoise et la deuxième entretoise du système d’entretoise.
[0038] Selon un mode de réalisation avantageux de l’ensemble les dispositifs cambreurs comprennent :
- ledit premier actionneur qui s’étend le long de la première section de longueur, entre les deux entretoises, première entretoise et deuxième entretoise,
- ledit deuxième actionneur qui s’étend le long de la deuxième section de longueur, entre les deux entretoises, première entretoise et deuxième entretoise.
[0039] Avantageusement le premier actionneur et le deuxième actionneur, composant souples, sont configurés pour amortir et protéger les sections de longueur - première section de longueur et deuxième section de longueur, des chocs résultant des changements d’appui lors des changements de bords, virement de bord ou empannage, le mât interne configuré pour changer appui depuis la première section longueur contre la deuxième section de longueur ou inversement depuis la deuxième section de longueur contre la première section de longueur lors des changements d’orientation et de profil de la voile.
[0040] Alternativement, le système d’entretoise peut comprendre une seule entretoise reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, et notamment positionnée devant ou derrière le mât. [0041] Ledit ensemble notamment peut comprendre une drisse (cordage) permettant de hisser la voile profilée et les dispositifs cambreurs le long du mât, et d’affaler la voile avec ses dispositifs cambreurs lorsque la drisse est relâchée.
[0042] En particulier la voile profilée peut être configurée pour être :
- hissée le long du mât, en position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs dans des positions écartées les unes des autres,
- affalée le long du mât en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs dans des positions rapprochées les unes des autres.
[0043] Avantageusement, les muscles artificiels des actionneurs de la pluralité de dispositifs cambreurs sont alimentés en fluide par un ou plusieurs tuyaux élastiques souples, conformés en forme de serpentin, s’étendant suivant la direction de la hauteur du mât, le ou les tuyaux élastiques souples étant configurés pour se déployer par écartement des spires du serpentin dans la position haute de la voile profilée, et pour se rétracter par rapprochement des spires du serpentin, dans la position basse de la voile profilée.
[0044] Un tel mode de réalisation permet avantageusement de hisser la voile profilée ou au contraire de l’affaler, sans risque d’emmêlement des tuyaux flexibles grâce au(x) serpentin(s). Les tuyaux d’alimentation peuvent par exemple s’étendre dans le creux de la section de liaison en U, au niveau du bord d’attaque de la voile profilée.
[0045] Selon un mode de réalisation dudit ensemble, les muscles artificiels des actionneurs sont alimentés en fluide sous pression par le ou les tuyaux élastiques par une réserve de fluide sous pression, par exemple d’air comprimée, située au pied du mât, de préférence logée à l’intérieur du mât, composant tubulaire.
[0046] La présente divulgation concerne encore un véhicule à voile comprenant un ensemble notamment un gréement selon la présente divulgation.
[0047] La présente divulgation concerne encore une éolienne comprenant un ensemble notamment un gréement selon la présente divulgation.
Brève description des dessins [0048] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, parmi lesquels :
Fig. 1
[0049] [Fig. 1] montre en transparence une vue schématique d’un gréement comportant une voile profilée, ainsi qu’une pluralité de dispositifs cambreurs dans leur position de repos, les dispositifs cambreurs étant configurés pour cambrer la voile profilée, sélectivement dans un premier sens et un deuxième sens, la voile profilée étant portée par un mât, s’étendant interne aux structures semi-rigides des dispositifs cambreurs.
Fig. 1a
[0050] [Fig. 1a] est une vue schématique de la section de la voile profilée, en trait plein, dans la position de repos du dispositif cambreur, et en traits pointillés dans deux positions cambrées distinctes, dans un sens et dans l’autre par rapport à la position de repos.
Fig. 2
[0051] [Fig. 2] montre un mode de réalisation du dispositif cambreur (tendon souple et muscles pneumatiques des moyens d’actionnement non illustrés) y compris la structure semi rigide, dans sa position de repos, formée d’une tige courbée formant la section de liaison, la première section de longueur et la deuxième section de longueur, ainsi qu’un premier renvoi d’angle et un second renvoi d’angle, tous deux comprenant chacun une poulie, le système d’entretoise y compris, la première entretoise et le deuxième entretoise, le système de liaison souple, y compris le premier lien souple et le second lien souple entrelacés l’un à l’autre, et des moyens de fixation pour le bord de chaque voile profilé, à chaque extrémité libre de la structure semi-rigide, ainsi que deux guides solidaires de la première et deuxième section de longueur à proximité des extrémités libres, assurant un guidage des tendons souples.
Fig. 3 [0052] [Fig. 3] est une vue du dispositif cambreur dans une position cambrée de la structure semi-rigide élastique sous l’action de moyens d’actionnement (non illustrés).
Fig. 4
[0053] [Fig. 4] est une vue du dispositif cambreur de la figure 3, les moyens d’actionnement entièrement illustrés, y compris le premier actionneur sous forme d’un muscle pneumatique longeant la première section de longueur dans un état déployé (non activé), relié à l’extrémité libre de la première section par un tendeur extérieur via un premier renvoi d’angle, et relié à l’extrémité libre de la deuxième section par un tendeur intérieur, les moyens d’actionnement comprenant encore un deuxième actionneur formé par un muscle pneumatique, dans un état rétracté (activé) relié à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur par un tendon extérieur via un deuxième renvoi d’angle, et relié à l’extrémité libre de la première section de longueur par un tendon intérieur, le deuxième actionneur déformant la structure semi-rigide dans une position cambrée par une mise en tension entre les extrémités libres, une part, et le deuxième renvoi d’angle solidaire de la section de liaison en U, d’autre part.
Fig. 5
[0054] [Fig. 5] est une vue de détail du système d’entretoise de la structure semi- rigide, y compris la première entretoise et la seconde entretoise.
Fig. 6
[0055] [Fig. 6] est une vue de détail du raccord d’articulé reliant chacune des entretoises à la première (ou deuxième) section de longueur.
Fig. 7
[0056] [Fig. 7] est une vue du système de liaison souple, y compris le premier lien souple solidarisé par ses deux extrémités à la première section de longueur, et le deuxième lien souple solidarisé par ses deux extrémités à la deuxième section de longueur, le premier lien souple et le deuxième lien souple étant entrelacés, travaillant en traction pour maintenir un écart entre la première section de longueur et la deuxième section de longueur.
Fig. 8
[0057] [Fig. 8] est une vue de détail du guide, solidaire de la première section de longueur (ou de la deuxième section de longueur) et assurant un guidage du tendon intérieur à proximité de l’extrémité libre.
Fig. 9
[0058] [Fig. 9] est une vue de détail des moyens de fixation solidaires de l’extrémité libre de la première section de longueur (ou de la deuxième section de longueur) comprenant le premier support solidaire de la première section de longueur (ou de la deuxième section de longueur) présentant une surface d’appui, un deuxième support comprenant une surface de contre appui, les moyens étant configurés pour pincer le bord de la voile profilée entre la surface d’appui et la surface de contre appui, sous l’effet de moyens de serrage des moyens de fixation. Fig. 10
[0059] [Fig. 10] sont deux vues de détail d’un système d’entretoise comprenant une entretoise télescopique, respectivement dans une position déployée de l’entretoise télescopique alors configurée pour travailler en traction (vue de gauche) et dans une position rétractée alors configurée pour travailler en compression (vue de droite)
Fig. 11
[0060] [Fig. 11].est une vue d’un dispositif cambreur selon un deuxième mode de réalisation dans la deuxième position cambrée de la structure semi-rigide, avec, d’un part, présence d’un premier actionneur configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans la première position cambrée, ledit actionneur sous forme d’un muscle artificiel, longeant la première section de longueur de la structure semi- rigide, dont l’une des extrémités longitudinales est reliée à un premier point d’ancrage solidaire de la section de liaison en U, et l’autre des extrémités longitudinales est reliée à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur par un tendon intérieur qui court le long de la première section de longueur jusqu’à un guide solidaire de la première section de longueur, avant de relier l’extrémité libre de la deuxième section de longueur, et d’autre part, présence d’un deuxième actionneur configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans la deuxième position cambrée, ledit actionneur sous forme d’un muscle artificiel, longeant la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide, dont l’une des extrémités longitudinales est reliée à un deuxième point d’ancrage solidaire de la section de liaison en U, et l’autre des extrémités longitudinales est reliée à l’extrémité libre de la première section de longueur par un tendon intérieur qui court le long de la deuxième section de longueur jusqu’à un guide solidaire de la deuxième section de longueur, avant de relier l’extrémité libre de la première section de longueur.
Fig. 12
[0061] [Fig. 12] est une vue de détail de la figure 11 , illustrant le muscle artificiel du deuxième actionneur sous l’état activé, avec augmentation de la section du muscle sous la pression d’un fluide alimentant un ballon du muscle, et alors que le premier actionneur est à l’état désactivé déchargé du fluide sous pression.
Fig. 13
[0062] [Fig. 13]. est une vue d’un dispositif cambreur selon un troisième mode de réalisation dans la deuxième position cambrée de la structure semi-rigide, comprenant :
- un premier actionneur configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans la première position cambrée, ledit premier actionneur longeant la première section de longueur de la structure semi-rigide, sous forme d’un muscle artificiel, dont l’une des extrémités longitudinales est reliée à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur par un tendon intérieur qui court le long de la première section de longueur jusqu’à un premier guide solidaire de la première section de longueur, avant de relier l’extrémité libre de la deuxième section de longueur, et dont l’autre des extrémités libres est reliée à l’extrémité libre de la première section de longueur via un premier renvoi d’angle par un tendon extérieur, qui s’étend à l’extérieur de la structure semi-rigide et de la première surface de la voile entre le premier renvoi d’angle et un second guide portant des galets solidaire de la première section de longueur, le tendon extérieur s’étendant intérieur à la structure semi rigide entre le deuxième guide et l’extrémité libre de la première section de longueur,
- un deuxième actionneur configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans la deuxième position cambrée, ledit deuxième actionneur longeant la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide, sous forme d’un muscle artificiel, dont l’une des extrémités longitudinales est reliée à l’extrémité libre de la première section de longueur par un tendon intérieur qui court le long de la deuxième section de longueur jusqu’à un deuxième guide solidaire de la deuxième section de longueur, avant de relier l’extrémité libre de la première section de longueur, et dont l’autre des extrémités libres est reliée à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur via un deuxième renvoi d’angle par un tendon extérieur, qui s’étend à l’extérieur de la structure semi-rigide et de la deuxième surface de la voile entre le deuxième renvoi d’angle et un second guide portant des galets solidaire de la deuxième section de longueur, le tendon extérieur s’étendant intérieur à la structure semi rigide entre le deuxième guide et l’extrémité libre de la première section de longueur,
Fig. 14
[0063] [Fig. 14]. est une vue de détail des seconds guides, portant des galets assurant le guidage du tendon extérieur de l’extérieur vers l’intérieur de la structure semi-rigide et de la voile profilée.
Fig. 15
[0064] [Fig. 15]. est une vue de l’ensemble comprenant la voile profilée hissée en position haute le long du mat et les dispositifs cambreurs en des positions écartées les unes des autres, illustrant de manière notable des tuyaux, flexibles élastiques, d’alimentation pour l’alimentation en fluide sous pression des muscles artificiels des dispositifs cambreurs, le tuyaux élastiques conformés en serpentin, les tuyaux déployés avec écartement des spires du serpentin FIG. 16 artificiels des dispositifs cambreurs, le tuyaux élastiques conformés en serpentin, les tuyaux déployés avec écartement des spires du serpentin
FIG. 16
[0066] [Fig. 16]. est une vue de l’ensemble de la figure 15, une fois la voile profilée affalée en position basse sur la mât, les dispositifs cambreurs en des positions rapprochées par comparaison avec à la vue de la figure 15, les tuyaux rétractés avec rapprochement des spires du serpentin sous l’élasticité du serpentin.
FIG. 17a
[0067] [Fig. 17a]. est une vue schématique d’un muscle artificiel dans sa position non activée, à savoir déchargé du fluide sous pression.
FIG. 17b
[0068] [Fig. 17b]. est une vue schématique du muscle artificiel de la figure 17a dans sa position activée, à savoir alimenté du fluide sous pression, ce qui provoque une augmentation de sa section et la rétractation en longueur de l’actionneur avec rapprochement de ses extrémités longitudinales.
FIG. 17c
[0069] [Fig. 17c]. est une vue de coupe de la figure 17b, illustrant en coupe l’enveloppe sous forme d’une tresse, et le ballon (étanche) reçu à l’intérieur de l’enveloppe alimenté en fluide sous pression. FIG. 18a
[0070] [Fig. 18a]. est une vue d’un dispositif cambreur selon un troisième mode de réalisation, .se différenciant de celui de la figure 4 par une structure simplifiée, le système d’entretoise et le système de liaison souple visibles à la figure 4 étant remplacé par deux liaisons souples, et dans la position de repos. FIG. 18b
[0071] [Fig. 18b]. est une vue du dispositif cambreur selon la figure 18a dans la deuxième position de cambrage (cambrage à 3%). FIG. 18c
[0072] [Fig. 18c]. est une vue du dispositif cambreur selon la figure 18a dans la deuxième position de cambrage (cambrage à 9%).
FIG. 18d [0073] [Fig. 18d]. est une vue du dispositif cambreur selon la figure 18a dans la deuxième position de cambrage (cambrage à 15%).
Description des modes de réalisation
[0074] Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
[0075] Aussi la présente divulgation est relative à un dispositif cambreur 1 pour voile profilée V comprenant :
- une structure semi-rigide 2, élastiquement déformable, y compris : - deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur 20 solidaire d’une première surface S1 de la voile profilée V, et une deuxième section de longueur 21 solidaire d’un deuxième surface S2 de la voile profilée V,
- une section de liaison 22 en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 au niveau du bord d’attaque BA de la voile profilé, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite BF de la voile par deux extrémités libres 23,24,
- un système d’entretoise 3, comprenant au moins une entretoise reliant entre elles la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , configurée pour travailler en compression et en traction, pour maintenir un écart entre les deux sections de longueur 20,21 .
[0076] Le dispositif cambreur 1 comprend encore selon une première possibilité (illustré notamment à la figure 4, ou encore aux figures 13 et 14) : des moyens d’actionnement 4 reliant entre elles, d’une part, les deux extrémités libres 23,24 de la structure semi-rigide, et d’autre part, la section de liaison 22 en U, configurés 23,24 avec la section de liaison 22 en U de la structure semi rigide 2, et la génération d’un décalage d entre les deux extrémités libres 23,24.
[0076] Selon une seconde possibilité (illustrée notamment à la figure 11 ou 12) le dispositif cambreur 1 comprend des moyens d’actionnement 4 reliant entre elles, d’une part, au moins l’une des deux extrémités libres 23,24, et d’autre part, la section de liaison 22 en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension de l’une des deux extrémités libres 23,24 avec la section de liaison 22 en U de la structure semi rigide 2 et la génération d’un décalage (d) entre les deux extrémités libres 23,24.
[0077] Comme illustrée à titre indicatif à la figure 1 , une voile profilée peut être pourvue de plusieurs dispositifs cambreurs conformes à la présente divulgation, internes à la voile profilée. Les dispositifs cambreurs sont répartis sur la hauteur de la voile profilée. La structure semi- rigide 2 de chaque dispositif cambreur 1 , comprend la première section de longueur 20 solidaire d’une première surface S1 de la voile profilée V, et la deuxième section de longueur 21 solidaire d’une deuxième surface S2 de la voile profilée V, ainsi que la section de liaison 22 en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 au niveau du bord d’attaque BA de la voile profilé, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite BF de la voile par deux extrémités libres 23,24.
[0078] La voile profilée, souple, s’étend depuis l’une des extrémités libres 23, 24, jusqu’à l’autre, en passant devant la section de liaison 22 ; un U formant le bord d’attaque BA. La voile profilée peut être fixée par deux bords de voile aux extrémités libre 23,24 via des moyens de fixation, notamment par pincement des bords de voile. Sur la longueur des deux sections de longueur, première section de longueur 20 et deuxième section de longueur 21 , des fixations amovibles, telles que bandes boucles/crochets peuvent être prévues pour solidariser la voile le long des sections de longueur 20 et 21.
[0079] Des moyens de commande sont configurés pour contrôler conjointement dans le même sens les différents moyens d’actionnement 4 des dispositifs cambreurs pour cambrer la première surface S1 de la voile profilée et la deuxième surface S2 de la voile profilée. Par exemple, les dispositifs cambreurs peuvent prendre une (notamment première) position cambrée pour laquelle la première section de longueur 20 prend un profil concave lorsque la deuxième section de longueur prend un profil convexe et/ou une (notamment deuxième) position cambrée dans laquelle ladite deuxième section de longueur 21 est de profil concave lorsque ladite première section de longueur 20 est de profil convexe.
[0080] La présente divulgation concerne encore un ensemble tel qu’un gréement comprenant une voile profilée V et une pluralité de dispositifs cambreurs 1 selon la présente divulgation. La structure semi-rigide 2 de chaque dispositif cambreur 1 , comprend la première section de longueur 20 solidaire d’une première surface S1 de la voile profilée V, et la deuxième section de longueur 21 solidaire d’une deuxième surface S2 de la voile profilée V, ainsi que la section de liaison 22 en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 au niveau du bord d’attaque BA de la voile profilé, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite BF de la voile par deux extrémités libres 23,24.
[0081] L’ensemble, notamment le gréement, peut comprendre un mât M, ladite voile profilée V étant portée par le mât M s’étendant interne aux structures semi- rigides 2 des dispositifs cambreurs 1 , dans l’inter-espace entre ladite première section de longueur 20 et ladite deuxième section de longueur 21.
[0082] On notera encore qu’un ensemble notamment un gréement selon la présente divulgation permet avantageusement d’affaler la voile, le long du mât M, les dispositifs cambreurs (à l’exception éventuelle de celui formant la borne) ; solidaires de la voile profilée, descendant avec la voile profilée le long du mât, en particulier lorsque la drisse est relâchée (dans le sens opposé à celui du hissage de la voile profilée)
[0083] La présente divulgation concerne encore un véhicule comprenant un tel gréement : et en particulier un navire ou bateau à voile, ou encore un char à voile.
[0084] La position cambrée peut être réglée lors des manoeuvres, par exemple en passant de la première position cambrée Pc1 à la deuxième position cambrée Pc2 des dispositifs cambreurs (de concavité inversée) lors des manoeuvres de changement de bord, qu’il s’agisse de manoeuvres de virement de bord ou de manoeuvres d’empannage.
[0085] Les actionneurs utilisés pour les moyens d’actionneur peuvent être progressifs (et non tout ou rien) et prendre plusieurs positions permettant de cambrer plus ou moins fortement la première et la deuxième surface de voile, dans un sens ou dans l’autre. Il est possible de régler la concavité de la surface de la voile en prise avec le vent afin de maximiser l’effort nécessaire à l’avance du véhicule en fonction des conditions de vent.
[0086] Le dispositif cambreur le plus inférieur, peut simultanément constituer une borne, articulée au mât, permettant d’orienter la voile profilée. La borne est orientée en fonction de condition de vent de la direction d’avance du navire
[0087] La structure semi-rigide 2 comprenant la section de liaison 22 et les deux sections de longueur, peut être constituée par un élément semi-rigide d’un seul tenant, maintenu courbé par le système d’entretoise 3 ; et le cas échéant ledit système de liaison 5, souple, qui est décrit par la suite.
[0088] Par exemple, ledit élément d’un seul tenant est une tige, notamment rectiligne au repos et courbée pour former la structure semi-rigide 2, ou une lame notamment plane au repos et courbée pour former la structure semi-rigide. La tige ou la lame est courbée pour former la première section de longueur 20, la deuxième section de longueur 21 et la section de liaison 22 en U. Par exemple, la structure semi-rigide peut être constituée par une lame courbée pour la borne du gréement et des tiges courbées pour les structures semi-rigides des autres dispositifs cambreurs (situés au-dessus de la borne).
[0089] Alternativement, les différentes sections de la structure semi-rigide 2, y compris la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 et la section de liaison 22, peuvent être constituées par plusieurs éléments de structure assemblés les uns aux autres.
[0090] Selon un mode de réalisation, le système d’entretoise 3 comprend une première entretoise 30, reliant entre elles la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , ainsi qu’une deuxième entretoise 31 , reliant entre elles la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , par exemple de manière parallèle à ladite première entretoise 30. On remarque que le mât M du gréement peut s’étendre dans un inter-espace entre la première entretoise 30 et la deuxième entretoise 31.
[0091] La ou chaque entretoise 30,31 du système d’entretoise 3 peut être articulée en pivot à ses extrémités, respectivement à la première section de longueur 20 selon un (premier) axe perpendiculaire au plan de la structure semi- rigide et à la deuxième section de longueur 21 selon un (deuxième) axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide. La ou chaque entretoise 30,31 est alors avantageusement configurée pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur, première section de longueur 20 et deuxième section de longueur 21 lors du cambrage et du décalage des extrémités libres 23,24 ; sous l’effet des moyens d’actionnement 4.
[0092] A cet effet, des raccords 32 articulés, comprenant une première partie 33 solidaire de la première section de longueur 20 (ou de la deuxième section de longueur 21), et une deuxième partie 34 recevant une extrémité de l’entretoise 30 ;31 peuvent être utilisés. Comme visible aux figures 5 et 6 selon un exemple, la deuxième partie 34 est articulée à la première partie 33 suivant un axe de pivot sensiblement perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide 2 pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres 23,24; sous l’effet des moyens d’actionnement 4.
[0093] Selon un mode de réalisation, le système d’entretoise comprend une entretoise télescopique 35, reliant notamment la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , configurée pour se déployer et se rétracter selon une course limitée. Cette entretoise télescopique 35 travaille en compression dans une position retractée P1 de moindre écartement, et travaille en traction dans une position déployée P2 écartée.
[0094] Une telle entretoise télescopique est illustrée aux vues de la figure 10, à titre d’exemple non limitatif, respectivement dans sa position déployée P2 (à gauche) et dans sa position rétractée P1 (à droite). Cette entretoise télescopique peut comprendre deux sections télescopiques, à savoir une première section télescopique 350 et une deuxième section télescopique 351 , configurées pour coulisser l’une dans l’autre pour passer de la position rétractée P1 vers la position déployée P2 de l’entretoise télescopique 35.
[0095] La fin de course dans la position rétractée P1 (travail en compression) peut être obtenue par la mise en butée des sections 350 et 351 , par exemple avec le raccord 32. La fin de course dans la position déployée P2 (travail en extension) peut être obtenue par un lien souple 36, reliant les deux sections télescopiques 350, 351 de l’entretoise, configuré à l’état en tension dans la position déployée P2, et à l’état relâché dans la position rétractée P1 de l’entretoise télescopique 35. Par exemple, le lien souple 36 relie les deuxièmes parties 34 de deux raccords 32, recevant respectivement une extrémité de la première section 350 télescopique, et une extrémité d’une deuxième section télescopique.
[0096] Une telle entretoise télescopique peut s'utiliser en tête de voile (à savoir à proximité du bord d’attaque) et notamment lorsque la réduction de corde de profil implique une épaisseur inférieure au diamètre maximum du mat.
[0097] Le dispositif cambreur 1 peut présenter un système de liaison 5 souple, joignant entre elles la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21. Ce système de liaison souple est disposé dans une position intermédiaire de la structure entre les deux extrémités libres 23,34 et ledit système d’entretoise 3; ledit système de liaison 5, souple, travaillant en tension pour maintenir entre elles un écartement entre les deux sections de longueur.
[0098] On notera encore que le système d’entretoise 3 et le système de liaison 5 souple s’étendent tous deux internes à la structure semi-rigide 2, dans l’inter- espace entre la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , et de préférence entièrement dans le plan de la structure semi rigide 2.
[0099] Le système de liaison 5 souple ; comporte deux liens souples, y compris un premier lien souple 50 solidaire par ses deux extrémités à la première section de longueur 20, et un second lien souple 51 solidaire par ses deux extrémités à la deuxième section de longueur 21. Les deux liens souples, premier lien souple 50 et deuxième lien souple 51 sont entrelacés au niveau d’une zone de contact Zc entre les deux liens souples 50,51. La zone de contact Zc entre les deux liens souples est configurée pour glisser le long des liens souples 50,51 lors du cambrage et du décalage des extrémités libres 23, 24; sous l’effet des moyens d’actionnement 4.
[0100] Ainsi et que ce soit le système d’entretoise, lorsque la ou chaque entretoise est articulée à ses extrémités aux deux sections de longueur (première section de longueur 20 ou deuxième section de longueur 21), ou encore le système de liaison souple avec possibilité de glissement de la zone de contact entre les deux liens souples, ces deux systèmes favorisent le décalage entre des extrémités libres 23 24, lorsque les moyens d’actionnement 4 sont activés.
[0101] La structure semi-rigide 2 peut présenter un profil présentant un plan de symétrie, dans une position de repos Pr de la structure semi-rigide 2 dans laquelle la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 présentent un profil convexe. Comme visible à la figure 2, le plan de symétrie AS de la structure semi-rigide 2 dans sa position de repos s’étend suivant la direction entre le bord d’attaque BA et le bord de fuite BF, perpendiculairement au plan de la structure semi-rigide 2 contenant la première section de longueur 20, la deuxième section de longueur 21 et la section de liaison 22, en U.
[0102] Dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide, on remarque que la première entretoise 30 et le seconde entretoise 31 , s’étendent respectivement sensiblement perpendiculairement au plan de symétrie AS.
[0103] Dans au moins une position cambrée Pc1 et/ou Pc2 de la structure semi- rigide 2 sous l’action des moyens d’actionnement 4, ladite première section de longueur 20 est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur 21 est de profil convexe, ou encore ladite deuxième section de longueur 21 est de profil concave lorsque ladite première section de longueur 20 est de profil convexe.
[0104] Selon un mode de réalisation, les moyens d’actionnement 4 sont configurés pour cambrer la structure semi-rigide sélectivement :
- dans une première position cambrée Pc1 dans laquelle ladite première section de longueur 20 est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur 21 est de profil convexe,
- dans une deuxième position cambrée Pc2 dans laquelle ladite deuxième section de longueur 21 est de profil concave lorsque ladite première section de longueur 20 est de profil convexe. [0105] Selon un mode de réalisation (notamment illustré à la figure 4 ou 13 et 14) les moyens d’actionnement 4 peuvent comprendre au moins un actionneur 40, 41 , s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure, première section de longueur 20 (ou deuxième section de longueur 21), relié à l’extrémité libre 23 ou 24 de la section de longueur par un tendon 42 extérieur, souple, extérieur à la structure semi-rigide 2, via au moins un renvoi d’angle 43 solidaire de la section de liaison en U, et relié à l’extrémité libre 24, 23 de l’autre section de longueur par un tendon 44 intérieur qui court le long de la section de longueur jusqu’à un guide 45, avant de relier ladite extrémité libre 24 ou 23 de l’autre section de longueur, deuxième section de longueur 21 ou première section de longueur 20.
[0106] Ledit au moins renvoi d’angle 43 est situé du côté du plan de symétrie (et non sur ce dernier) de la structure semi rigide 2 dont on veut changer le profil de la section de longueur (première section de longueur ou deuxième section de longueur) du profil convexe vers le profil concave. [0107] Lorsque les moyens d’actionnement permettent d’obtenir les deux positions cambrées Pc1 et Pc2, deux renvois d’angle disposés de part, et d’autre du plan de symétrie permettent respectivement de cambrer la structure semi-rigide dans ces deux positions cambrées :
- un premier renvoi d’angle 431 , solidaire de la section de liaison 22, disposé du côté de la première section de longueur 20 (par rapport au plan de symétrie) est sollicité pour permettre le changement de profil de la première section de longueur 20 (et donc la première surface S1 de la voile profilée) du profil convexe dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide 2 jusqu’à ladite première position cambrée Pc1 où la première section de longueur 20 prend le profil concave; - un second renvoi d’angle 432, solidaire de la section de liaison ; disposé du côté de la deuxième section de longueur 21 (par rapport au plan de symétrie), est sollicité pour permettre le changement de profil de la deuxième section de longueur 10 (et donc la deuxième surface S2 de la voile profilée) du profil convexe dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide 2 jusqu’à ladite deuxième position cambrée Pc2 où la deuxième section de longueur 21 prend le profil concave.
[0108] Ledit actionneur 40 ;41 est configuré pour se rétracter dans un état actif et tirer sur les deux extrémités libres 23, 24 reliées respectivement par le tendon extérieur 42 et le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le renvoi d’angle 43 de la section de liaison 22, d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre reliée par le tendon extérieur 42 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur 42 sollicité s’écartant de la section de longueur, première section de longueur (ou deuxième section de longueur, immédiatement voisine au tendon extérieur 42), qui prend alors un profil concave, et alors que l’autre section de longueur, deuxième section de longueur ou première section de longueur, prend un profil convexe.
[0109] Le décalage des extrémités libres 23,24 permet d’initier le changement de profil de la section de longueur - première section de longueur 20 ou deuxième section de longueur - du profil convexe dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide 2, et jusqu’au profil concave dans ladite position cambrée, notamment première position cambrée Pc1 ou deuxième position cambrée Pc2.
[0110] On initie le changement de profil de la première section de longueur 20, notamment du profil convexe dans la position de repos Pr jusqu’à un profilé concave dans la première position cambrée Pc1 , par le décalage de l’extrémité libre 24 de la deuxième section de liaison 21 vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre 23 de la première section de liaison 20.
[0111] Dès lors, la concavité de la première section de longueur 20 peut être accentuée par les moyens d’actionnement 4, par la traction du tendon extérieur 42 reliant le premier renvoi d’angle 431 et l’extrémité libre 23 (telle la corde d’un arc).
[0112] On initie le changement de profil de la deuxième section de longueur 21 , notamment du profil convexe dans la position de repos Pr jusqu’à un profilé concave dans la première position cambrée Pc2, par le décalage de l’extrémité libre 23 de la première section de longueur 20 vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre 24 de la deuxième section de longueur 21.
[0113] Dès lors, la concavité de la deuxième section de longueur 21 peut être accentuée par les moyens d’actionnement 4, par la traction du tendon extérieur 42 reliant le deuxième renvoi d’angle 432 et l’extrémité libre 24 (telle la corde d’un arc).
[0114] On entend par tendon extérieur 42, le fait que le tendon souple passe à l’extérieur de la structure semi rigide 2, et de la voile entre le renvoi d’angle 43 - premier renvoi d’angle 431 ou deuxième renvoi d’angle 432- et respectivement l’extrémité libre, respectivement l’extrémité libre de la première section de longueur 20 et l’extrémité 24 de la deuxième section de longueur 21 , et même si le tendon souple est partiellement interne à la structure entre le renvoi d’angle et l’actionneur (premier actionneur 40 ou deuxième actionneur 41).
[0115] Selon un mode de réalisation (illustré à la figure 4) le tendon extérieur 42 entre le renvoi d’angle (premier renvoi d’angle 431 ou deuxième renvoi d’angle 432) et l’extrémité libre (extrémité libre 23 ou 24) est encore extérieur à la voile profilée, notamment extérieur à la première surface de voile S1 entre le premier renvoi d’angle 431 et l’extrémité libre 23 et extérieur à la deuxième surface de voile S2 entre le deuxième renvoi d’angle 432 et l’extrémité libre 24. A cet effet, la première surface de voile S1 (respectivement la deuxième surface de voile S2) présente une ouverture de passage pour le tendon extérieur 42 au niveau du premier renvoi d’angle 431 (respectivement du deuxième renvoi d’ange 432).
[0116] Selon un autre mode de réalisation (illustré aux figures 13 et 14) le tendon extérieur 42 entre le renvoi d’angle (premier renvoi d’angle 431 ou deuxième renvoi d’angle 432) et l’extrémité libre (extrémité libre 23 ou 24) est encore extérieure à la voile profilée, notamment extérieure à la première surface de voile S1 entre le premier renvoi d’angle 431 et un deuxième guide 231 , et extérieure à la deuxième surface de voile S2 entre le deuxième renvoi d’angle 432 et une deuxième guide 241. A cet effet, la première surface de voile S1 (respectivement la deuxième surface de voile S2) présente une première ouverture de passage pour le tendon extérieur 42 au niveau du premier renvoi d’angle 431 (respectivement du deuxième renvoi d’ange 432) et une deuxième ouverture de passage pour le tendon extérieur 42 au niveau du deuxième guide 231 (respectivement deuxième guide 241).
[0117] Selon ce mode de réalisation (des figures 13 et 14), le tendon extérieur 42 s’étend intérieur à la structure, à savoir :
- le long de la première section de longueur entre le deuxième guide 231 solidaire de la première section de longueur 20 et l’extrémité libre 23 de la première section de longueur 20
- le long de la deuxième section de longueur 21 entre le deuxième guide 241 solidaire de la deuxième section de longueur 21 et l’extrémité libre 24 de la deuxième section de longueur 21.
[0118] Comme visible, le deuxième guide 231 (ou 241) peut comporter deux galets, d’axes de rotation parallèles, juxtaposés. Le tendon extérieur 44 est guidé par les deux galets en passant entre les deux galets
[0119] Lorsque la première surface de voile S1 prend une surface concave sous l’action de la première section de longueur 20, le tendon extérieur 42 s’écarte également de cette première surface S1 de voile profilée.
[0120] Lorsque la deuxième surface de voile S2 prend une surface concave sous l’action de la deuxième section de longueur 21 , le tendon extérieur 42 s’écarte également de cette première surface S2 de voile profilée.
[0121] Selon un mode de réalisation (illustré à la figure 4 ou 13 et 14), les moyens d’actionnement comprennent :
- un premier actionneur 40 configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée Pc1 , s’étendant le long de la première section de longueur 20 relié à l’extrémité libre 23 de la première section de longueur par un tendon extérieur 42, souple, à la structure semi-rigide 2, via un premier renvoi d’angle 431 solidaire de la section de liaison 22, en U, et par un tendon 44 intérieur qui court le long de la première section de longueur 20 jusqu’à un guide 45 de ladite première section de longueur 20 avant de relier l’extrémité libre 24 de ladite deuxième section de longueur 21 , le premier actionneur 40 étant configuré pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres 23, 24 reliées par le tendon extérieur 42 et le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le premier renvoi d’angle 431 , d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité reliée 24 par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d'attaque BA par rapport à l’extrémité libre 23 reliée par le tendon extérieur 42 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur 42 sollicité s’écartant de la première section de longueur 20 qui prend un profil concave, la deuxième section longueur 21 prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée Pc1 ,
- un deuxième actionneur 41 configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite deuxième position cambrée Pc2, s’étendant le long de la deuxième section de longueur 21 relié à l’extrémité libre 24 de la deuxième section de longueur par un tendon 42, extérieur, souple à la structure semi-rigide 2, via un deuxième renvoi d’angle 432 solidaire de la section de liaison 22 en U, et par un tendon intérieur 44 qui court le long de la deuxième section de longueur 21 jusqu’à un guide 45 de ladite deuxième section de longueur 21 avant de relier l’extrémité libre 23 de ladite première section de longueur 20, le deuxième actionneur 41 étant configuré pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres 23, 24 reliées par le tendon extérieur 42 et le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le deuxième renvoi d’angle 432, d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité libre 23 reliée par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d'attaque BA par rapport à l’extrémité libre 24 reliée par le tendon extérieur 42 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide 2, le tendon extérieur 42 sollicité s’écartant de deuxième section de longueur 21 qui prend un profil concave, alors que ladite première section de longueur 20 prend un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée Pc2.
[0122] Selon un autre mode de réalisation (illustré aux figures 11 et 12) les moyens d’actionnement 4 comprennent :
- un premier actionneur 40 pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée Pc1 , interne à la structure semi-rigide, s’étendant le long de la première section de longueur 20, dont l’une 40a des deux extrémités longitudinales 40a, 40b est reliée à l’extrémité libre 24 de la deuxième section de longueur 21 par le tendon intérieur 44 qui court depuis l’une 40a des deux extrémités longitudinales du premier actionneur 40 jusqu’à un guide 45 solidaire de la première section de longueur 40, avant de relier l’extrémité libre 2 de la deuxième section de longueur 41 , tandis que l’autre extrémité longitudinale 40b de l’actionneur 40 est fixée à un premier point d’ancrage 221 de la section de liaison en U, le premier actionneur 40 étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur l’extrémité libre 24 reliée par le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le premier point d’ancrage 221 d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité reliée 24 par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d'attaque BA par rapport à l’autre extrémité libre 23 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, la première section de longueur 20 prenant un profil concave, la deuxième section longueur 21 prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée Pc1,
- un deuxième actionneur 41 pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée Pc2, interne à la structure semi-rigide, s’étendant le long de la deuxième section de longueur 21 , dont l’une 41a des deux extrémités longitudinales 41a, 41b est reliée à l’extrémité libre 23 de la première section de longueur 21 par le tendon intérieur 44 qui court depuis l’une 41a des deux extrémités longitudinales du deuxième actionneur 41 jusqu’à un guide 45 solidaire de la deuxième section de longueur 40, avant de relier l’extrémité libre 23 de la première section de longueur 40, tandis que l’autre extrémité longitudinale 41b de l’actionneur 40 est fixée à un deuxième point d’ancrage 222 de la section de liaison en U 22 le deuxième actionneur 40 étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur l’extrémité libre 23 reliée par le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le deuxième point d’ancrage 222 d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité libre 23 reliée par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d'attaque BA par rapport à l’autre extrémité libre 24 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, la deuxième section de longueur 21 prenant un profil concave, la première section longueur 20 prenant un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée Pc2. [0123] Le premier point d’ancrage 221 du premier actionneur 40 est situé, par apport au plan symétrie AS de le structure semi-rigide alors en position de repos Pr du côté du premier actionneur 40. Le deuxième point d’ancrage 222 du premier actionneur 41 est situé, par apport au plan symétrie AS de le structure semi-rigide alors en position de repos Pr du côté du deuxième actionneur 41.
[0124] Selon un mode de réalisation, le dispositif cambreur comprenant un moyen de pilotage configuré pour sélectivement :
- activer le premier actionneur 40 en maintenant le deuxième actionneur 41 non activé pour provoquer ladite première position cambrée Pc1 ,
- activer le deuxième actionneur 41 en maintenant le premier actionneur 40 non activé pour provoquer ladite deuxième position cambrée Pc2.
[0125] Ces moyens de pilotage peuvent être externes à la structure semi-rigide du dispositif cambreur.
[0126] Les moyens de pilotage peuvent encore permettre de régler le réglage de la profondeur de concavité lorsque l’actionneur, premier actionneur 40 et/ou deuxième actionneur 41 est un actionneur progressif.
[0127] Ledit au moins un actionneur, le cas échéant premier actionneur 40 et deuxième actionneur 41 peut être un actionneur qui se rétracte lorsque alimenté en fluide tel qu’un muscle artificiel, notamment un muscle pneumatique.
[0128] Un tel actionneur présente une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide. L’enveloppe souple se rétracte en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide (contraction du muscle), et se déploie en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide (diminution de la pression du fluide). La rétraction de l’actionneur peut être progressive en contrôlant la quantité du fluide alimenté dans le ballon.
[0129] De tels systèmes pneumatiques d'actionnement, sont couramment appelés "muscles artificiels" constitués de boudins gonflables insérés dans des tresses de protection formant enveloppe, tels que le muscle artificiel se contracte ou se dilate selon que sa pression de fluide interne augmente ou diminue. De tels muscles artificiels sont, par exemple, décrits par B. Tondu et P. Lopez dans "Compte Rendu de l'Académie des Sciences", t. 320, PP 105-114, 1995.
[0130] Un tel muscle artificiel est illustré schématiquement dans sa position déployée à la figure 17a et dans sa position rétractée à la figure 17b, ainsi que selon une vue coupe à la figure 17c.
[0131] Lorsque le ballon B est alimenté en fluide sous pression (par exemple de l’air) la section du ballon augmente ce qui engendre une augmentation de la section de l’enveloppe Ev sous forme d’une tresse à la figure 17a.
[0132] Sous l’effet de l’augmentation de la section de l’enveloppe, le tressage de l’enveloppe engendre un effort assurant la rétraction du muscle artificiel, par rapprochement des extrémités longitudinales 40a, 40b ou 41a, 41b.
[0133] Un tel actionneur présente pour avantage :
- de ne pas nécessiter l’électrification de la voile profilée,
- d’être un composant souple ; peu susceptible d’être agressif pour les surfaces de la voile profilée, évitant les risques de déchirements.
[0134] Cet actionneur souple, peut s’étendre :
- s’agissant du premier actionneur 40 le long de la première section de longueur 20, entre les deux entretoises, première entretoise 30 et deuxième entretoise 31 ,
- s’agissant du deuxième actionneur 41 le long de la deuxième section de longueur 21 , entre les deux entretoises, première entretoise 30 et deuxième entretoise 31.
[0135] En particulier, lorsque les deux entretoises reçoivent entre elles le mât M, une telle position des actionneurs souples est avantageuse en que ces actionneurs, souples procurent outre leur fonction première actionneur, une fonction de boudin de protection de la structure semi rigide. Par exemple, et lors des changements de bords, virement de bord ou empannage, le mât interne peut changer appui depuis la première section longueur 20 contre la deuxième section de longueur 21 (ou inversement), lors des changements d’orientation et de profil de la voile. Les actionneurs souples permettent alors avantageusement d’amortir et de protéger les sections de longueur des chocs résultant des changements d’appui.
[0136] Un exemple de guide 45 est illustré à la figure 8 ; actionneur - premier actionneur 40 ou deuxième actionneur 41- est solidaire, d’une part, à l’une de ses extrémités longitudinales au tendon externe 42, qui s’étend entre l’actionneur et le renvoi d’angle 43, -premier renvoi d’angle 431 ou deuxième renvoi d’angle 432 - le long de la section de longueur 20 ou 21 , avant de passer à l’extérieur ; et d’autre part, à l’autre de ses extrémités longitudinales, au tendon interne, qui court jusqu’au guide 45 fixé du même côte du plan de symétrie que le renvoi d’angle - premier renvoi d’angle ou deuxième renvoi d’angle- coopérant avec l’actionneur, avant de relier l’extrémité libre de la section de longueur, de la section de longueur située opposée à l’actionneur, à savoir deuxième section de longueur ou première section de longueur.
[0137] A la figure 8, le guide 45 est constitué par un simple passant formé par une boucle.
[0138] Enfin, la figure 9 illustre un exemple de moyens de fixation 6 de deux bords de la voile profilé V, au niveau du bord de fuite BF.
[0139] Ces moyens de fixation 6 peuvent comprendre pour chaque extrémité libre 23,34, un premier support 60 solidaire de l’extrémité libre 23 ou 24, présentant une surface d’appui, et un deuxième support 61 monté amovible, présentant une surface de contre appui, ainsi que des moyens de serrage entre le premier support 60 et le deuxième support 61 configurés pour pincer un bord de voile entre la surface d’appui et la surface de contre appui du premier support et deuxième support. Les moyens de serrage peuvent être des systèmes à vis.
[0140] Selon un mode de réalisation la voile profilée est configurée pour être :
- hissée le long du mât M, en position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs 1 dans des positions écartées les unes des autres, et comme illustré à titre d’exemple à la figure 15,
- affalée le long du mât M en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs 1 dans des positions rapprochées les unes des autres, et comme illustré à titre d’exemple à la figure 16. [0141] Les muscles artificiels des actionneurs 40,41 de la pluralité de dispositifs cambreurs 1 peuvent être alimentés en fluide par un ou plusieurs tuyaux élastiques AL1 , AL2, AL3 souples, conformés en forme de serpentin, s’étendant suivant la direction de la hauteur du mât M.
[0142] Avantageusement, le ou les tuyaux élastiques souples sont configurés pour se déployer par écartement des spires du serpentin dans la position haute de la voile profilée, et pour se rétracter par rapprochement des spires du serpentin, sous l’élasticité du serpentin dans la position basse de la voile profilée.
[0143] Les muscles artificiels des actionneurs 40,41 sont alimentés en fluide sous pression par le ou les tuyaux élastiques AL1 , AL2, AL3 par une réserve de fluide sous pression, logée de préférence à l’intérieur du mât M au pied du mât
Application industrielle et avantages
[0144] Les présentes solutions techniques peuvent trouver à s’appliquer notamment dans le domaine maritime des bateaux à voiles, comme une solution améliorée de gréement.
[0145] Les dispositifs cambreurs étant composés d’une structure semi-rigide élastiquement déformable, voire le cas échéant d’actionneur(s) souples(s) sous forme de muscles artificiels, il convient particulièrement à un environnement marin, ou les éléments de gréement peuvent subir des chocs, sous l’action du vent ou d’imprévus de manoeuvre.
[0146] Les actionneurs - notamment premier actionneur ou deuxième actionneur- étant intégrés au sein même de la structure semi-rigide, et en particulier dans le plan de la structure semi-rigide, on limite la longueur les liaisons souples - tendon interne et externe- assurant le cambrage de la structure. La précision de la commande est améliorée en ce qu’on évite l’emploi d’actionneurs déportés à distance des systèmes de cambrage qui impose des liens de commande de longueur substantielle qui altère la précision de la commande, et en raison de leur allongement sous contrainte, et qui représentent par ailleurs un risque d’emmêlement important avec les autres parties du gréement. [0147] Un autre avantage de prévoir le ou les actionneurs au sein au même de la structure selon la présente divulgation, contenu dans le plan de la structure semi- rigide est que les efforts engendrés par les moyens d’actionnement restent aux mêmes contenus dans ce plan, et contrairement à l’enseignement du document WO 2017/202858 A1 pour lequel le lien de contrôle s’étend dans sa partie visible dans le plan de la structure du cambreur, puis sensiblement dans sa partie non visible perpendiculairement le long du mât jusqu’à un actionneur, positionné au pied du mât : selon un tel état de l’art antérieur, les moyens d’actionnement génèrent des efforts non exclusivement contenus dans le plan de la structure semi-rigide, et en particulier de direction sensiblement perpendiculaire au plan.
[0148] Le fait que les efforts des moyens d’actionnement sont contenus dans le plan de la structure semi-rigide, selon la présente divulgation, permet, si nécessaire de simplifier la structure du dispositif cambreur, en limitant l’emploi de composant(s) semi-rigide à ce qui est strictement nécessaire, et comme illustré au troisième mode de réalisation 18a à 18d.
[0149] De manière avantageuse, et de manière générale, le système d’entretoisement 3 avec sa ou ses entretoises 30 ;31 peut être remplacée par une simple liaison souple 7, joignant par ses deux extrémités la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , travaillant uniquement en tension pour limiter l’écartement entre la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21.
[0150] Comme visible au figures 18a à 18d, le mât M est agencé interne à la structure dans l’inter-espace défini entre la liaison souple repéré 7 et la section de liaison U 22.
[0151] Le système de liaison souple 5 avec ses premier et deuxième liens souple 50,51 peut être conservé, voire être remplacé par une simple liaison souple 8, joignant pas ses deux extrémités, la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21.
[0152] Simplifier la structure du dispositif cambreur, en retirant le système d’entretoise, dommageable en cas de chocs répétés contre le mât M, permet non seulement de diminuer son coût, mais permet encore d’améliorer la fiabilité du grément lorsque soumis aux aléas du vent qui peuvent engendrés de tels chocs répétés entre les entretoises 30,31 et le mât M.
[0153] De manière notable, la présente divulgation trouve encore une application dans l'éolien. La présente divulgation concerne encore une éolienne comprenant une voile profilée pourvu d’un ou plusieurs dispositifs cambreurs (1) selon la présente divulgation.
Liste des signes de référence
[0154] - 1 : Dispositif cambreur,
- 2 Structure semi-rigide
- 20,21 : Première section de longueur et deuxième section de longueur,
- 22. Section de liaison en U
- 23,34 : Extrémités libres,
- 231 , 241. Seconds guides (pour le tendon intérieur)
- 3. Système d’entretoise,
- 30, 31. Première entretoise et deuxième entretoise,
- 32. Raccord,
- 33, 34. Première partie et deuxième partie (raccord),
- 35. Entretoise télescopique
- 350,351. Première section télescopique et deuxième section télescopique,
- 36. Lien souple (à fonction de fin de course en extension)
- 4 Moyens d’actionnement,
- 40,41. Actionneurs, premier et deuxième ;
- 42 Tendon(s) extérieur(s)
- 43. Renvois d’angle, notamment premier renvoi d’angle 431 , et deuxième renvoi d’angle 432
- 44. Tendon, intérieur, souple,
- 45. Guides (Le cas échéant premier pour le tendon intérieur)
-5. Système de liaison souple
- 50. Premier lien souple,
- 51. Deuxième lien souple, - 6. Moyens de fixations (voile)
- AS. Plan de symétrie de la structure semi-rigide (figure 2)
- B. Ballon (muscle artificiel),
- Enveloppe (notamment tresse) BA. Bord d’attaque - BF Bord de fuite
- V. Voile profilée
- d : décalage entre les deux extrémités libres
- ZC. Zone de contact entre les deux liens souples
- Pr. Position de repos, - Pc1. Première position de cambrage,
- Pc2. Deuxième position de cambrage,
- P1 ,P2. Position rétractée et déployée (entretoise télescopique).

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif cambreur (1) pour voile profilée (V) comprenant :
- une structure semi-rigide (2), élastiquement déformable, y compris :
- deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur (20) solidaire d’une première surface (S1) de la voile profilée (V), et une deuxième section de longueur (21) solidaire d’un deuxième surface (S2) de la voile profilée (V),
-- une section de liaison (22) en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21) au niveau du bord d’attaque (BA) de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite (BF) de la voile par deux extrémités libres (23,24),
- des moyens d’actionnement (4) reliant entre elles, d’une part, les deux extrémités libres (23,24) de la structure semi-rigide, ou au moins l’une des deux extrémités libres (23,24), et d’autre part, la section de liaison (22) en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension des deux extrémités libres (23,34) avec la section de liaison (22) en U de la structure semi rigide (2), ou au moins par une mise en tension de l’une des deux extrémités libres (23,24) avec la section de liaison (22) en U de la structure semi rigide (2), et la génération d’un décalage (d) entre les deux extrémités libres (23,24) et dans lequel les moyens d’actionnement comprennent au moins un actionneur (40, 41), présentant deux extrémités longitudinales (40a ; 41a, 40b ; 41b) ledit actionneur (40,41), activable étant rétractable lorsque activé avec rapprochement de ses deux extrémités longitudinales, ledit au moins un actionneur (40,41) s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure semi rigide, première section de longueur (20) ou deuxième section de longueur (21), ledit actionneur (40, 41) étant interne à la structure semi-rigide (2), contenu dans un plan de la structure semi-rigide (2), et dans lequel l’une des extrémités longitudinales (40a, 41a) dudit au moins un actionneur (40,41) est reliée à l’une des deux extrémités libres (23,24) par un tendon intérieur (44) alors que l’autre (41a, 41b) des deux extrémités longitudinales dudit au moins l’actionneur (40,41) est reliée soit à point d’ancrage (221 , 222) solidaire de la section de liaison en U (22), soit à l’autre des deux extrémités libres (23,24) via un renvoi d’angle (43) solidaire de la section de liaison en U (22) par un tendon extérieur (42) , le tendon (42) extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi rigide (2), et de la voile profilée entre le renvoi d’angle (43) et respectivement ladite autre des deux extrémités libres (23, 24)
[Revendication 2] Dispositif cambreur selon la revendication 1 , dans lequel ledit actionneur (40,41), souple, est un muscle artificiel, se contractant lorsque alimenté en pression par un fluide, et se relâchant lorsque la pression du fluide diminue, ledit muscle artificiel présentant une enveloppe (Ev) recevant intérieurement un ballon (B) alimenté ou déchargé du fluide, l’enveloppe souple (Ev), en particulier sous forme d’une tresse, étant configurée pour se rétracter en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide, et se déployant en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide.
[Revendication 3] Dispositif cambreur selon la revendication 1 ou 2 dans lequel ledit dispositif comprend un système d’entretoise (3), comprenant au moins une entretoise reliant entre elles la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21), configurée pour travailler en compression et en traction, pour maintenir un écart entre les deux sections de longueur (20,21),
[Revendication 4] Dispositif cambreur (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la structure semi-rigide (2) présente un profil présentant un plan de symétrie, dans une position de repos (Pr) de la structure semi-rigide (2) dans laquelle la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21) présentent un profil convexe, et dans lequel dans au moins une position cambrée (Pc1 ; Pc2) de la structure semi-rigide (2) sous l’action des moyens d’actionnement (4), ladite première section de longueur (20) est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur (21) est de profil convexe, ou encore ladite deuxième section de longueur (21) est de profil concave lorsque ladite première section de longueur (20) est de profil convexe.
[Revendication s] Dispositif cambreur (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens d’actionnement (4) sont configurés pour cambrer la structure semi-rigide sélectivement :
- dans une première position cambrée (Pc1) dans laquelle ladite première section de longueur (20) est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur (21) est de profil convexe,
- dans une deuxième position cambrée (Pc2) dans laquelle ladite deuxième section de longueur (21) est de profil concave lorsque ladite première section de longueur (20) est de profil convexe.
[Revendication 6] Dispositif cambreur (1) selon la revendication 5, dans lequel ledit au moins actionneur des moyens d’actionnement comprend :
- un premier actionneur (40) configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée (Pc1), s’étendant le long de la première section de longueur (20), interne à la structure semi-rigide, solidaire à l’une (40b) de ses extrémités longitudinales au tendon (42) extérieur, relié, d’une part, à l’extrémité libre (23) de la première section de longueur (20) par ledit tendon extérieur (42), souple, qui est extérieur à la structure semi-rigide (2), via un premier renvoi d’angle (431) solidaire de la section de liaison (22), en U, le tendon (42) extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi rigide (2), et de la voile profilée entre le premier renvoi d’angle (431) et respectivement l’extrémité libre (23) de la première section de longueur (20), le tendon (42) extérieur souple étant interne à la structure semi-rigide entre le premier renvoi d’angle (431) et ledit premier actionneur (40), le premier actionneur (40) étant solidaire à l’autre de ses extrémités longitudinales au tendon intérieur (44), ledit premier actionneur (40) relié ; d’autre part ; à l’extrémité libre (24) de ladite deuxième section de longueur (21) par ledit tendon (44) intérieur, qui court le long de la première section de longueur (20) jusqu’à un guide (45) solidaire de ladite première section de longueur (20) avant de relier ladite extrémité libre (24) de ladite deuxième section de longueur (21) , le premier actionneur (40) étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres (23, 24) reliées par le tendon extérieur (42) et le tendon intérieur(44), d’une part, et sur le premier renvoi d’angle (431), d’autre part, jusqu’à la création du décalage (d), l’extrémité reliée (24) par le tendon intérieur (44) s’avançant vers le bord d'attaque (BA) par rapport à l’extrémité libre (23) reliée par le tendon extérieur (42) en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur (42) sollicité s’écartant de la première section de longueur (20) qui prend un profil concave, la deuxième section longueur (21) prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée (Pc1),
- un deuxième actionneur (41) configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite deuxième position cambrée (Pc2), s’étendant le long de la deuxième section de longueur (21) interne à la structure semi-rigide, solidaire à l’une de ses extrémités longitudinale à un tendon (42) extérieur , relié , d’une part, à l’extrémité libre (24) de la deuxième section de longueur (21) par le tendon (42), extérieur, souple qui est extérieur à la structure semi-rigide (2), via un deuxième renvoi d’angle (432) solidaire de la section de liaison en U, le tendon (42) extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi rigide (2), et de la voile profilée entre le deuxième renvoi d’angle (432) et respectivement l’extrémité libre (24) de la deuxième section de longueur (21), le tendon (42) extérieur souple étant interne à la structure semi-rigide entre le deuxième renvoi d’angle (432) et ledit deuxième actionneur (41), le deuxième actionneur (41) étant solidaire à l’autre de ses extrémités longitudinales au tendon intérieur (44), ledit deuxième actionneur (41) relié, d’autre part, à l’extrémité libre (23) de ladite première section de longueur (21) par ledit tendon intérieur (44) qui court le long de la deuxième section de longueur (21) jusqu’à un guide (45) solidaire de ladite deuxième section de longueur (21) avant de relier l’extrémité libre (23) de ladite première section de longueur (20), le deuxième actionneur (41) étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres (23, 24) reliées par le tendon extérieur (42) et le tendon intérieur (44), d’une part, et sur le deuxième renvoi d’angle (432), d’autre part, jusqu’à la création du décalage (d), l’extrémité libre (23) reliée par le tendon intérieur (44) s’avançant vers le bord d'attaque (BA) par rapport à l’extrémité libre (24) reliée par le tendon extérieur (42) en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide (2), le tendon extérieur (42) sollicité s’écartant de la deuxième section de longueur (21) qui prend un profil concave, alors que ladite première section de longueur (20) prend un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée (Pc2).
[Revendication 7] Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ledit au moins actionneur (40,41) des moyens d’actionnement (4) comprend :
- un premier actionneur (40) pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée (Pc1), interne à la structure semi-rigide, s’étendant le long de la première section de longueur (20), dont l’une (40a) des deux extrémités longitudinales (40a, 40b) est reliée à l’extrémité libre (24) de la deuxième section de longueur (21) par le tendon intérieur (44) qui court depuis l’une (40a) des deux extrémités longitudinales du premier actionneur (40) jusqu’à un guide (45) solidaire de la première section de longueur (40), avant de relier l’extrémité libre (24) de la deuxième section de longueur (41), tandis que l’autre extrémité longitudinale (40b) de l’actionneur (40) est fixée à un premier point d’ancrage (221) de la section (22) en U, le premier actionneur (40) étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur l’extrémité libre (24) reliée par le tendon intérieur (44), d’une part, et sur le premier point d’ancrage (221) d’autre part, jusqu’à la création du décalage (d), l’extrémité reliée (24) par le tendon intérieur (44) s’avançant vers le bord d'attaque (BA) par rapport à l’autre extrémité libre (23) en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, la première section de longueur (20) prenant un profil concave, la deuxième section longueur (21) prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée (Pc1),
- un deuxième actionneur (41) pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée (Pc2), interne à la structure semi-rigide, s’étendant le long de la deuxième section de longueur (21), dont l’une (41a) des deux extrémités longitudinales (41a, 41b) est reliée à l’extrémité libre (23) de la première section de longueur (21) par le tendon intérieur (44) qui court depuis l’une (41a) des deux extrémités longitudinales du deuxième actionneur (41) jusqu’à un guide (45) solidaire de la deuxième section de longueur (40), avant de relier l’extrémité libre (23) de la première section de longueur (40), tandis que l’autre extrémité longitudinale (41b) de l’actionneur (40) est fixée à un deuxième point d’ancrage (222) de la section en U (22) le deuxième actionneur (40) étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur l’extrémité libre (23) reliée par le tendon intérieur(44), d’une part, et sur le deuxième point d’ancrage (222) d’autre part, jusqu’à la création du décalage (d), l’extrémité reliée (23) par le tendon intérieur (44) s’avançant vers le bord d'attaque (BA) par rapport à l’autre extrémité libre (24) en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, la deuxième section de longueur (21) prenant un profil concave, la première section longueur (20) prenant un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée (Pc2).
[Revendication 8] Dispositif cambreur (1) selon la revendication 6 ou 7 comprenant un moyen de pilotage configuré pour sélectivement :
- activer le premier actionneur (40) en maintenant le deuxième actionneur (41) non activé pour provoquer ladite première position cambrée (Pc1),
- activer le deuxième actionneur (41) en maintenant le premier actionneur (40) non activé pour provoquer ladite deuxième position cambrée (Pc2)
[Revendication 9] Dispositif cambreur (1) selon la revendication 6, seule ou prise en combinaison avec la revendication 8, dans lequel le tendon extérieure (44) s’étend à partir dudit renvoi d’angle (43), premier renvoi d’angle (431) ou deuxième renvoi d’angle (432) à l’extérieur de la structure semi-rigide (2), jusqu’à ladite extrémité libre (23,34).
[Revendication 10] Dispositif cambreur (1) selon la revendication 9, dans lequel le tendon extérieur (42) s’étend entre le renvoi d’angle (43), premier renvoi d’angle (431) ou deuxième renvoi d’angle (432) et en direction de ladite extrémité libre (23,24) reliée par le tendon extérieur (42), à l’extérieur de la structure semi-rigide (2) jusqu’à un second guide (231 ,232) portant des galets solidaire de la section de longueur (20,21) de la structure (23,24), le tendon extérieur (42) se trouvant intérieur à la structure semi-rigide entre le second guide (231,241) et ladite extrémité libre (23,24).
[Revendication 11] Dispositif cambreur (1) selon la revendication 3, prise seule ou en combinaison avec l’une des revendications 2 à 10 présentant un système de liaison (5) souple, joignant entre elles la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21), dans une position intermédiaire entre les deux extrémités libres (23,34) et ledit système d’entretoise (3) ; ledit système de liaison (5), souple, travaillant en tension pour maintenir un écartement entre les deux sections de longueur.
[Revendication 12] Dispositif cambreur (1) selon la revendication 11 , dans lequel le système de liaison (5) souple ; comporte deux liens souples, y compris un premier lien souple (50) solidaire par ses deux extrémités à la première section de longueur (20), et un second lien souple (51) solidaire par ses deux extrémités à la deuxième section de longueur (21), les deux liens souples, premier lien souple (50) et deuxième lien souple (51) étant entrelacés au niveau d’une zone de contact (Zc) entre les deux liens souples, la zone de contact (ZC) entre les deux liens souples étant configurée pour glisser le long des liens souples (50,51) lors du cambrage et du décalage des extrémités libres (23,24) ; sous l’effet des moyens d’actionnement (4).
[Revendication 13] Dispositif cambreur selon la revendication 3 seule ou prise en combinaison avec l’une des revendications 2 à 12, le système d’entretoise (3) comprend une première entretoise (30), reliant entre elles la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21), ainsi qu’une deuxième entretoise (31), reliant entre elles la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21), de manière parallèle à ladite première entretoise (30).
[Revendication 14] Dispositif cambreur selon la revendication 2 ou 13, dans lequel la ou chaque entretoise (30,31) du système d’entretoise (3) est articulée en pivot à ses extrémités, respectivement à la première section de longueur (20) selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide et à la deuxième section de longueur (21) selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide, la ou chaque entretoise (30,31) étant configurée pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur, première section de longueur (20) et deuxième section de longueur (21) lors du cambrage et du décalage des extrémités libres (23,24) ; sous l’effet des moyens d’actionnement (4).
[Revendication 15] Dispositif cambreur selon la revendication 14, comprenant des raccords (32) articulés, comprenant une première partie (33) solidaire de la première section de longueur (20) ou de la deuxième section de longueur (21), et une deuxième partie (34) recevant une extrémité de l’entretoise (30 ;31), la deuxième partie (34) étant articulée à la première partie (33) suivant un axe de pivot sensiblement perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide (2) pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres (23,24); sous l’effet des moyens d’actionnement (4).
[Revendication 16] Dispositif cambreur selon l’une des revendications 3, 13, 14 ou 15 dans lequel le système d’entretoise comprend une entretoise télescopique (35), reliant la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21), configurée pour se déployer et se rétracter selon une course limitée et travailler en compression dans une position retractée (P1) de moindre écartement, et travailler en traction dans une position déployée (P2) écartée.
[Revendication 17] Dispositif cambreur selon l’une des revendications 1 à 16, dans lequel la structure semi-rigide (12) comprenant la section de liaison (22) et les deux sections de longueur, y compris la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21) est constituée par un élément semi-rigide d’un seul tenant, maintenu courbé par le système d’entretoise (3) ; et le cas échéant ledit système de liaison (5) souple selon une première possibilité, ou alternativement, par un ou plusieurs liaisons souple (7,8), joignant la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21).
[Revendication 18] Dispositif cambreur (1) selon l’une des revendications 1 à 17 comprenant des moyens de fixation (6) de deux bords de la voile profilée (V), au niveau du bord de fuite (BF), y compris pour chaque extrémité libre (23,24), un premier support (60) solidaire de l’extrémité libre (23 ou 24), présentant une surface d’appui, et un deuxième support (61) monté amovible, et présente une surface de contre appui, ainsi que des moyens de serrage entre le premier support (60) et le deuxième support (61) configurés pour pincer un bord de voile entre la surface d’appui et la surface de contre appui du premier support et deuxième support
[Revendication 19] Ensemble, par exemple gréement, comprenant une voile profilée (V) et une pluralité de dispositifs cambreurs (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 18 et dans lequel la structure semi- rigide (2) de chaque dispositif cambreur (1), comprend la première section de longueur (20) solidaire d’une première surface (S1) de la voile profilée (V), et la deuxième section de longueur (21) solidaire d’une deuxième surface (S2) de la voile profilée (V), ainsi que la section de liaison (22) en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21) au niveau du bord d’attaque (BA) de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite (BF) de la voile par deux extrémités libres (23,24), et dans lequel les moyens d’actionnement comprenant ledit au moins un actionneur (40, 41), présentant les deux extrémités longitudinales (40a ; 41a, 40b ; 41b) ledit actionneur (40,41) étant rétractable lorsque activé, ledit au moins un actionneur (40,41) s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure semi rigide, première section de longueur (20) ou deuxième section de longueur (21), ledit actionneur (40, 41) étant interne à la structure semi-rigide (2), contenu dans un plan de la structure semi-rigide.
[Revendication 20] Ensemble selon la revendication 19, dans lequel ledit actionneur (40,41), souple, est ledit muscle artificiel, se contractant lorsque alimenté en pression par un fluide, et se relâchant lorsque la pression du fluide diminue, ledit muscle artificiel présentant une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide, l’enveloppe souple, se rétractant en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide, et se déploie en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide.
[Revendication 21] Ensemble selon la revendication 19 ou 20 ladite voile profilée (V) est portée par un mât (M) s’étendant interne aux structures semi-rigides (2) des dispositifs cambreurs (1), dans l’inter-espace entre ladite première section de longueur (20) et ladite deuxième section de longueur (21).
[Revendication 22] Ensemble selon la revendication 21 , dans lequel les dispositifs cambreurs (1) sont conformes à la revendication 13, le système d’entretoise (30) comprenant la première entretoise (30), reliant entre elles la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21), ainsi que la deuxième entretoise (31), reliant entre elles la première section de longueur
(20) et la deuxième section de longueur (21), de manière parallèle à ladite première entretoise. (30) et dans lequel ledit mât (M) s’étend interne à chaque structure semi rigide (2) au niveau de l’inter-espace défini entre la première entretoise (30) et la deuxième entretoise (31) du système d’entretoise (3)
[Revendication 23] Ensemble selon les revendications 20 et 22, dans lequel les dispositifs cambreurs (1) sont conformes à la revendication 6 ou 7, comprenant :
- ledit premier actionneur (40) qui s’étend le long de la première section de longueur (20), entre les deux entretoises, première entretoise (30) et deuxième entretoise (31),
- ledit deuxième actionneur (41) qui s’étend le long de la deuxième section de longueur (21), entre les deux entretoises, première entretoise (30) et deuxième entretoise (31) et dans lequel le premier actionneurs (40) et le deuxième actionneur (41) souples sont configurés pour amortir et protéger les sections de longueur (40,41) des chocs résultant des changements d’appui lors des changements de bords, virement de bord ou empannage, le mât (M) interne configuré pour changer appui depuis la première section longueur (20) contre la deuxième section de longueur
(21) ou inversement depuis la deuxième section de longueur (21) contre la première section de longueur (20) lors des changements d’orientation et de profil de la voile.
[Revendication 24] Ensemble selon la revendication 20, dans lequel la voile profilée est configurée pour être :
- hissée le long du mât (M), en position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs (1) dans des positions écartées les unes des autres,
- affalée le long du mât (M) en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs (1) dans des positions rapprochées les unes des autres et dans lequel les muscles artificiels des actionneurs (40,41) de la pluralité de dispositifs cambreurs (1) sont alimentés en fluide par un ou plusieurs tuyaux élastiques (AL1 , AL2, AL3) souples, conformés en forme de serpentin, s’étendant suivant la direction de la hauteur du mât (M), le ou les tuyaux élastiques souples étant configurés pour se déployer par écartement des spires du serpentin dans la position haute de la voile profilée, et pour se rétracter par rapprochement des spires du serpentin sous l’élasticité du serpentin, dans la position basse de la voile profilée.
[Revendication 25] Ensemble selon la revendication 24, dans lequel les muscles artificiels des actionneurs (40,41) sont alimentés en fluide sous pression par le ou les tuyaux élastiques (AL1 , AL2, AL3) par une réserve de fluide sous pression, logée à l’intérieur du mât(M) au pied du mât [Revendication 26] Véhicule à voile comprenant un ensemble selon l’une des revendications 19 à 25.
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