(19)
(11) EP 0 234 992 A1

(12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43) Date de publication:
02.09.1987  Bulletin  1987/36

(21) Numéro de dépôt: 87400152.2

(22) Date de dépôt:  23.01.1987
(51) Int. Cl.4B63H 5/14
(84) Etats contractants désignés:
DE ES GB NL

(30) Priorité: 29.01.1986 FR 8601207
07.11.1986 FR 8615528
17.12.1986 FR 8617637

(71) Demandeur: Ebersolt, Michel
CH-1206 Genève (CH)

(72) Inventeur:
  • Ebersolt, Michel
    CH-1206 Genève (CH)

(74) Mandataire: Hoisnard, Jean-Claude 
Cabinet Beau de Loménie 158, rue de l'Université
75340 Paris Cédex 07
75340 Paris Cédex 07 (FR)


(56) Documents cités: : 
   
       


    (54) Tuyère d'hélice de navire


    (57) L'invention est relative à un dispositif de tuyère d'hélice de navire.
    Outre ladite tuyère (1), ce dispositif comprend un loge­ment (46) d'escamotage de la tuyère, ménagé dans la coque du navire, et un mécanisme (14, 24, 25) de réglage de position de cette tuyère, attelé à la tuyère, susceptible de placer ladite tuyère en au moins deux positions distinctes, une première posi­tion, dans laquelle elle est disposée (1), active, autour de l'hélice, et une deuxième position dans laquelle elle est placée à l'intérieur dudit logement (46).
    Une application est la réalisation d'un chalutier ayant un bon rendement de propulsion, bien que muni d'hélices à pales non orientables.




    Description


    [0001] La présente invention concerne un dispositif qui permet à un navire d'utiliser une hélice à pales fixes alors que ses condi­tions d'utilisation imposent l'utilisation d'une hélice à pas variable.

    [0002] Les navires de pêche, les remorqueurs doivent en effet être capables de développer à une allure lente une traction néces­saire à tirer un chalut ou un autre navire. Ils doivent pouvoir se déplacer à une allure aussi rapide que possible lorsqu'ils se rendent sur leur lieu d'opération.

    [0003] Pour permettre à un navire d'atteindre sa vitesse maximum en route libre et de développer une traction maximum à allure lente, l'hélice qui le propulse doit permettre d'utiliser le maxi­mum de la puissance du moteur au régime nominal de celui-ci dans les deux cas.

    [0004] Cette contrainte impose d'avoir recours à une hélice dont le calage des pales est modifié suivant ces deux circonstances.

    [0005] De plus, pour augmenter la poussée de l'hélice en allure lente, on enveloppe l'hélice par une tuyère. Le rendement de l'en­semble hélice-tuyère diminue lorsque la vitesse augmente, et ceci même si l'hélice est à pas variable. La poussée de l'ensemble hélice-tuyère est d'autant plus grande à allure lente que la tuyère présente une section d'entrée plus ouverte. Par contre, le rende­ment se dégrade d'autant plus vite lorsque l'on augmente la vitesse du navire que la tuyère a une section d'entrée plus développée.

    [0006] Les constructeurs sont ainsi contraints à faire un compro­mis entre les diamètres de la tuyère, de l'hélice et des données imposées, ceci au détriment du rendement.

    [0007] Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte une tuyère mobile, qui dans une première position entoure l'hélice à allure lente. Cette tuyère est choisie de manière à donner le maximum de poussée, lorsque le navire est en situation de remorquage en allure lente. Par contre, lorsque le navire avance en route libre, la tuyère est rétractée, en une deuxième position, à l'intérieur de la coque, en laissant l'hélice totalement libre.

    [0008] Dans ces conditions, il est possible de choisir une section d'entrée convenable pour obtenir la plus grande poussée à allure lente, sans avoir à se préoccuper de la perte de rendement en route libre.

    [0009] On sait que la présence de la tuyère accélère l'arrivée de l'eau à l'hélice. On peut combiner le tracé de la tuyère de telle sorte que sa mise en place compense la diminution de la vitesse d'arrivée d'eau à l'hélice lorsque l'on passe de l'allure rapide à l'allure lente. Il n'est alors plus nécessaire d'avoir recours à une hélice à pas variable et l'on peut définir une hélice de rende­ment satisfaisant dans les deux cas.

    [0010] L'invention est donc relative à un dispositif de tuyère d'hélice de navire.

    [0011] Ce dispositif comprend ladite tuyère et, en outre, un logement d'escamotage de la tuyère, ménagé dans la coque du navire, et un mécanisme de réglage de position de cette tuyère, attelé à la tuyère, susceptible de placer ladite tuyère en au moins deux posi­tions distinctes, une première position, dans laquelle elle est disposée, active, autour de l'hélice, et une deuxième position dans laquelle elle est placée à l'intérieur dudit logement.

    [0012] Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées :
        - selon une première variante de réalisation, la tuyère est constituée par deux segments articulés autour d'un axe horizon­tal qui est compris dans un plan vertical passant par l'axe de rotation de l'hélice et qui, lorsque la tuyère est placée dans sa première position, est situé au-dessus des segments ;
        - selon une deuxième variante de réalisation, la tuyère est constituée par deux segments indépendants, symétriques par rapport au plan vertical V, passant par l'axe de l'hélice et disposés de part et d'autre de cet axe ;
        - le dispositif comprend deux bielles coaxiales, solidaires chacune d'un axe, lui-même entraîné par un moteur rotatif, l'ensemble étant adapté à la commande du mouvement d'escamotage des segments ;
        - des bras écarteurs sont reliés, d'une part, par des articulations à la coque du navire, d'autre part, par des articu­lations aux segments, de manière à assurer le guidage des segments et à éviter tout contact de ces segments avec l'hélice pendant le changement de positions de la tuyère ;
        - le dispositif comporte des broches susceptibles de péné­trer concomitamment dans l'étambot et, dans la première position des segments, dans lesdits segments de la tuyère, de manière réaliser le maintien en position des segments de la tuyère sur l'étambot dans ladite première position des segments de la tuyère ;
        - deux segments collerettes sont reliés, chacun, à un seg­ment de la tuyère par des bras et enserrent le tube d'étambot dans la première position des segments de la tuyère, de manière à réaliser le centrage de ladite tuyère dans sa première position ;
        - une ouverture au moins est ménagée dans la coque du navire, est susceptible d'être traversée par les deux segments pendant leur déplacement entre leurs deux dites positions, cependant que des panneaux sont susceptibles d'obturer ladite au moins une ouverture et de reconstituer la forme de la coque, dans les deux dites positions de la tuyère ;
        - le dispositif comporte des broches susceptibles de péné­trer concomitamment dans des éléments de la coque du navire et, dans la deuxième position des segments de la tuyère, dans lesdits segments de la tuyère, de manière à réaliser le maintien en posi­tion des segments de la tuyère par rapport à la coque du navire dans ladite deuxième position desdits segments de la tuyère ;
        - le mouvement des panneaux est obtenu par la rotation d'axes, situés dans le prolongement l'un de l'autre et entraînés par des moteurs ;
        - les axes sont solidaires des panneaux par l'intermé­diaire de plaques parallèles ;
        - selon une troisième variante de réalisation, la tuyère est constituée par trois segments, un segment principal et deux segments complémentaires, chaque segment complémentaire étant relié au segment principal par un axe d'articulation, lesdits axes d'articulation étant parallèles à l'axe de rotation de l'hélice et disposés de part et d'autre de cet axe de rotation ;
        - le segment principal s'étend sensiblement sur la moitié supérieure du contour de la tuyère, symétriquement par rapport au plan vertical passant par l'axe de rotation de l'hélice, cependant que les deux segments complémentaires sont disposés également symé­triquement par rapport audit plan vertical ;
        - des bras écarteurs sont reliés par des articulations, d'une part au navire, d'autre part aux segments complémentaires, de manière à éviter tout contact entre lesdits segments complémen­taires et l'hélice lors du changement de position de la tuyère ;
        - une liaison, dans la première position, en deux segments complémentaires avec l'étambot est assurée par des broches péné­trant dans l'étambot ;
        - le centrage de la tuyère est assuré dans sa première position, par trois segments-collerettes enserrant le tube d'étam­bot, lesdits segments-collerettes étant reliés aux segments de la tuyère par des bras ;
        - le logement d'escamotage de la tuyère comprend une ouverture susceptible d'être traversée par ladite tuyère pendant le déplacement entre ses première et deuxième positions, deux panneaux obturant l'ouverture et reconstituant la forme de la coque du navire lorsque la tuyère est dans l'une de ses dites positions.

    [0013] L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la descrip­tion de réalisations données ci-dessous à titre d'exemple.

    [0014] Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif.

    [0015] Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels :

    - la figure 1 représente une première réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, dans la première position de la tuyère, suivant une coupe longitudinale ;

    - la figure 2 représente le même dispositif suivant la même coupe, mais dans sa deuxième position ;

    - la figure 3 représente une vue transversale du disposi­tif, les segments de tuyère étant représentés en première et deuxième positions et également en position intermédiaire ;

    - la figure 4 représente le dispositif de manoeuvre des panneaux d'obturation ;

    - la figure 5 représente une vue en plan des panneaux dans leur position normale et leur position rétractée ;

    - la figure 6 représente une vue en plan du dispositif, les panneaux d'obturation n'étant pas représentés ;

    - la figure 7 représente une deuxième réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, dans la première position de la tuyère, suivant une coupe longitudinale ;

    - la figure 8 représente le même dispositif, suivant la même coupe, mais dans sa deuxième position ;

    - la figure 9 représente une vue transversale du disposi­tif, les segments de tuyère étant représentés en première et deuxième positions et également en position intermédiaire ;

    - la figure 10 représente le dispositif de manoeuvre des panneaux d'obturation ;

    - la figure 11 représente une vue en plan des panneaux d'obturation dans leur position normale et dans leur position rétractée ;

    - la figure 12 représente une troisième réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, dans la première position de la tuyère, suivant une coupe longitudinale ;

    - la figure 13 représente le même dispositif, suivant la même coupe, mais dans sa deuxième position ;

    - la figure 14 représente une vue transversale du disposi­tif, les segments de tuyère étant représentés en première et deuxième positions, et également en position intermédiaire ;

    - la figure 15 représente le dispositif de manoeuvre des panneaux d'obturation ;

    - la figure 16 représente une vue en plan des panneaux d'obturation dans leur position normale et dans leur position rétractée ; et,

    - la figure 17 représente une vue en plan du dispositif, les panneaux d'obturation n'étant pas représentés.



    [0016] Sur la figure 1, la tuyère 1 enveloppe l'hélice 2 dont l'arbre 3 d'axe 3′ est maintenu par le tube d'étambot 4. La crosse d'étambot 5 supporte le gouvernail 6 et traverse partiellement le contour inférieur de la tuyère 7. Des bras distributeurs 8 sont soudés d'une part sur la partie convergente 9 de la tuyère, de l'autre sur une collerette 10 enserrant le tube d'étambot 4.

    [0017] Le bras écarteur 11 est lié d'une part à une articulation 12 solidaire du tube d'étambot, d'autre part à une autre articula­tion 13 solidaire du profil inférieur 7 de la tuyère.

    [0018] Le chariot 14 comporte un axe 15 lié à celui-ci par deux paliers 16. L'axe 15 est maintenu en position par deux plaques 17 fixées par des vis 18 implantées dans le chariot 14.

    [0019] Le segment 1 de la tuyère, représenté sur la figure, est lié au chariot par deux paliers 19, deux paliers 20 liant le segment non représenté au chariot 14.

    [0020] Le chariot 14 est guidé dans son mouvement par deux glissières 21 garnies d'une couche d'un matériau 22 à faible coefficient de frottement. Un réa 23 logé dans le chariot 14 reçoit une chaîne 24, dont l'un des brins est entraîné par un barbotin 25 mû par un arbre 26 et un moteur 27 situé sur l'avant de la glissière 21. Ce moteur 27 est fixé sur une cloison transversale non représentée sur la figure, mais apparaissant sur les figures 5 et 6. La surlongueur de la chaîne correspondant à ce brin est stockée dans le receptacle 28. L'autre brin de la chaîne 24 est fixé par son extrémité fixe au pont 29.

    [0021] Deux broches 30 soudées au profil inférieur 7 pénètrent dans la crosse d'étambot 5 et assurent la tenue du segment 1 de tuyère sur la crosse d'étambot 5.

    [0022] Deux vérins 31 sont liés aux glissières 21 par des chappes 32 et agissent sur les leviers coudés 33. Les leviers 33 pivotent autour d'un axe 34 lié aux glissières 21 par des chappes 35. Les vérins 31 maintiennent une pression vers le bas par des leviers 33, de telle sorte que le chariot 14 est bloqué contre les butées basses 36 des glissières 21.

    [0023] Les bras coudés 33 traversent la glissière 21 par des saignées 37. La pénétration de l'eau par les saignées 37 vers l'intérieur du navire vers l'avant et l'arrière est empêchée par deux boîtiers étanches 38. Les boîtiers 38 sont fermés au droit des tiges des vérins par des soufflets en caoutchouc 39 serrés par des colliers 40. Les boîtiers 38 sont plaçés en avant et en arrière des cloisons étanches représentées sur les figures 5 et 6.

    [0024] La ligne 00 représente la flottaison.

    [0025] Sur la figure 2, l'hélice 2 est complètement dégagée, de sorte que l'échancrure 41 qui reçoit le segment-collerette 10 dans la première position, ou position basse, apparaît sur le tube d'étambot 4. Le bras écarteur 11 a pivoté autour de l'articulation 12 de 180 degrés environ pour permettre au segment de tuyère 1 de contourner l'hélice 2.

    [0026] La butée supérieure 42 des glissières 21 bloque le segment de tuyère 1 en deuxième position, ou position haute. Cette butée est située sous le pont 29 du navire. Le déplacement vertical a été obtenu par traction de la chaîne 24 au moyen du barbotin 25. Pour permettre le mouvement de bas en haut du chariot 14, les leviers 33 basculent sous l'effet des vérins 31 et ont leur position fixée par une butée 43. Dans cette position, les trous 44, dans lesquels s'engagent les broches 30 du segment de tuyère en première position, sont découverts.

    [0027] En deuxième position, le profil inférieur 7 du segment de tuyère se trouve à l'intérieur de la coque, dont le contour 45 est figuré en trait fin. Une ouverture est pratiquée dans la coque pour permettre la remontée du segment de tuyère. Les bords de cette découpe sont constitués par deux arêtes transversales 46 et 46′, et deux arêtes longitudinales symétriques 47.

    [0028] L'escamotage du segment de tuyère 1 libère un espace mini­mum a entre le diamètre de l'hélice 2 et la crosse d'étambot 5 nécessaire pour éviter la naissance de vibrations, lorsque les extrémités 48 des pales passent au voisinage de la crosse d'étam­bot.

    [0029] Sur la figure 3, coupe selon AB des figures 1 et 2, le segment de tuyère 1 apparaît successivement en première position, en position intermédiaire et en deuxième position. En première position, les deux segments 1 sont partiellement entaillés dans leur partie inférieure 7 par une découpe 49, qui permet le passage de la crosse d'étambot 5. Sur la découpe 49, apparaîssent les broches 30 s'engageant dans les trous 44 de la crosse d'étambot 5.

    [0030] En dehors de cette zone, en première ou deuxième position, les deux segments 1 sont en contact suivant leur plan de joint c d. Chaque segment de tuyère 1 comporte plusieurs bras distributeurs 8 le reliant à un segment-collerette 10 venant s'encastrer dans le tube d'étambot 4, comme mentionné précédemment.

    [0031] La partie supérieure de chaque segment de tuyère 1 se prolonge par un voile profilé 50 solidaire des paliers 19 et 20 (figure 1) pour le relier au chariot 14 par l'intermédiaire de l'axe 15. Le chariot 14 est constitué par une plaque épaisse venant coulisser dans la glissière 21 munie d'une semelle de glissement 22. Le réa 23 lié au chariot 14 reçoit la chaîne 24, dont une extrémité est liée à un point fixe 51 situé sous le pont du navire, l'autre extrémité s'enroulant dans le barbotin 25, le surplus de la longueur étant contenu dans le réceptacle 28. La rotation du barbo­tin, entraîné par le moteur 27 (figure 1) dans un sens ou dans l'autre, entraîne la montée ou la descente du chariot.

    [0032] Les deux bras écarteurs figurés dans les trois positions successives 11, 11′, 11", provoquent l'ouverture des deux segments de tuyère 1 lors de la montée et de la descente pour éviter tout contact entre l'hélice et les segments de tuyère.

    [0033] La coque est découpée suivant les arêtes 46, 46′ (figure 2) et 47, pour laisser passer les deux segments de tuyère pendant le changement de position. Cette ouverture est obtenue par deux panneaux 52 amovibles dont le mouvement est décrit à la figure 4 et qui sont représentés dans la position 52" devant être prise, lorsque l'on effectue un changement de position des segments de tuyère 1.

    [0034] Sur la figure 4, coupe selon AB des figures 1 et 2, le contour de la découpe est défini par les arêtes 46, 46′ et 47.

    [0035] Les panneaux 52 reconstituent la coque au droit de la découpe et sont mis en place lorsque les deux segments de tuyère sont en première ou deuxième position. Le contour des panneaux 52 est indiqué sur la figure 5. Pour chaque panneau 52, deux bras 53, 54 sont liés, d'une part, à la glissière 21 par l'intermédiaire d'articulations 55 et 56, d'autre part, au panneau 52 par les arti­culations 57 et 58 et des goussets 59, les bras 53 et 54 étant croisés.

    [0036] Le vérin 60 commande le déplacement du panneau 52, qui prend la position 52", lorsqu'il est complètement rétracté. Une position intermédiaire est figurée en 52′. Pendant le déplacement, les articulations 57 décrivent un cercle E centré en 55 pour aboutir en 57". De même, l'articulation 58 décrit un cercle F pour aboutir en 58". Une position intermédiaire de 57 et 58 est représentée en 57′ et 58′.

    [0037] La position du panneau d'obturation 52" est représentée sur la figure 3. Cette position permet le passage des segments de tuyère 1 lors du changement de position.

    [0038] Le contour extérieur des deux segments de tuyère 1 en première ou deuxième position est représenté suivant les cercles G et H. L'enveloppe de ce contour pendant le changement de position est représenté par la courbe I.

    [0039] La figure 5 représente une vue en plan de l'un des panneaux 52, dans sa position normale, c'est-à-dire fermée, ainsi que dans sa position ouverte suivant 52".

    [0040] Les deux glissières 21 servent de support à deux cloisons transversales 61 traversant de part en part la coque du navire pour isoler la tranche de coque ainsi formée du reste du navire de l'eau pénétrant par la découpe 46, 46′, 47. Les bras 53, 53" sont reliés à la glissière par les articulations 55. Ils sont liés au panneau 52 par l'intermédiaire des articulations 57 et des goussets 59. Les bras 54, 54" sont liés à la glissière 21 par une articula­tion 56 et au panneau par une articulation 58 et un gousset 59 n'apparaîssant pas sur la figure 5. Ils sont mus par deux vérins, 60 en position femée, 60" en position ouverte. Les vérins 60 sont reliés à la glissière par une articulation 55 commune au bras 52 adjacent.

    [0041] Les deux panneaux 52 ont une lisière 62, qui suit la découpe de la coque suivante 46, 46′ et 47, en ménageant un jeu 63 minimal, nécessaire. Au voisinage du plan longitudinal de symétrie du navire JK, la lisière suit le contour 63, qui ménage au milieu le passage du chariot 14 et des deux bras écarteurs 11′ (figure 6) sur la partie avant ; sur la partie arrière, le contour 63 se confond avec la ligne JK. Ce contour 63 est également représenté sur la figure 4.

    [0042] La figure 6 représente une coupe suivant la flottaison, en regardant vers le bas, le système étant en première position (basse). On y retrouve le chariot 14 qui coulisse dans les semelles d'antifriction 22 maintenues par les glissières 21. Les leviers coudés 33 pivotent autour des axes 34 soutenus par les chappes 35 soudées à la glissière 21. Ils sont mus par les tiges des vérins 31. Les leviers coudés 33 sont contenus dans des boîtiers 38 situés en avant et en arrière des cloisons étanches 61. Les bras écarteurs 11, lorsqu'ils sont en position 11", trouvent passage à travers les panneaux 52 grâce à la configuration du contour 63 apparaissant sur les figures 4 et 5. Les panneaux 52 ne sont pas représentés. L'ouverture est représentée suivant les découpes 46, 46′ et 47.

    [0043] Sur la figure 7, la partie apparente de la tuyère 200, constituée par le segment 201 enveloppe l'hélice 202, dont l'arbre 203 est maintenu par le tube d'étambot 204. La crosse d'étambot 205 supporte le gouvernail 206 et traverse partiellement le contour inférieur 207 du segment 201. L'élément longitudinal de charpente 281 comporte une plaque 282 traversant partiellement le contour supérieur 283 du segment 201. Des bras distributeurs 208 sont soudés, d'une part, sur la partie convergente 209 du segment 201, d'autre part, sur le segment-collerette 210, enserrant le tube d'étambot 204.

    [0044] Le bras écarteur 211 est lié, d'une part, à l'articulation 212, solidaire du tube d'étambot 204, d'autre part, à une autre articulation 213 solidaire du contour inférieur 207 du segment de tuyère 201.

    [0045] Le mouvement vertical du segment de tuyère 201 est obtenu au moyen de deux bielles 284 entraînées, chacune, par un axe de rotation 285, lui-même entraîné par un moteur rotatif, non repré­senté sur la figure. Ces bielles 284 sont liées au segment de tuyère 201 par deux articulations 286.

    [0046] La ligne 00 représente la ligne de flottaison. Le plan de la coupe est un plan vertical V passant par l'axe 203 de l'hélice 202.

    [0047] Sur la figure 8, l'hélice 202 est complétement dégagée, de sorte que l'échancrure 241 qui reçoit le segment-collerette 210 apparaît sur le tube d'étambot 204. Le bras écarteur 211 a pivoté autour de l'articulation 212 de 180° pour permettre au segment de tuyère 201 de contourner l'hélice 202.

    [0048] En deuxième position (haute), le profil inférieur 207 du segment de tuyère 201 se trouve à l'intérieur de la coque, dont le contour suivant le plan longitudinal, passant par l'axe 203 de rotation de l'hélice 202, apparaît en 245.

    [0049] Une ouverture est ménagée dans la coque pour permettre la remontée du segment 201. Les bords de la découpe sont constitués par deux arêtes transversales 246 et par deux arêtes longitudinales 247, 287.

    [0050] L'escamotage du segment 201 libère des espaces minimaux a entre le diamètre de l'hélice 202 et la crosse d'étambot 205 et entre le diamètre de l'hélice 202 et la plaque 282, nécessaires pour éviter la naissance de vibrations lorsque les extrémités 248 des pales de l'hélice 202 passent au voisinage de la crosse d'étam­bot 205 et de la plaque 282. Dans cette position, les trous 244, dans lesquels des broches 230 du segment 201 pénètrent en première position (basse), se découvrent. Le contour inférieur 207 vient enserrer l'élément longitudinal de charpente 281 et le contour supérieur 283 vient enserrer un élément de charpente longitudinal 288. Les bielles 284 ont tourné de 180° et ont placé le segment de tuyère 201 en deuxième position (haute).

    [0051] Sur la figure 9, coupe suivant A B des figures 7 et 8, la tuyère, comprenant les deux segments de tuyère 201 et 201′, apparaît successivement en première position, en position intermé­diaire et en deuxième position. Les deux segments de tuyère 201 et 201′ sont partiellement entaillés, dans leur partie inférieure 207, par une découpe 249 qui permet le passage de la crosse d'étambot 205. Sur la découpe 249, apparaissent des broches 230 s'engageant dans des trous 244 de la crosse d'étambot 205. La même disposition apparaît pour la plaque 282 et les éléments de charpente 281 et 288.

    [0052] Chacun des deux segments de tuyère 201, 201′ comporte plu­sieurs bras distributeurs 208, 208′ le reliant au segment-colleret­te 210, 210′ venant s'encastrer dans le tube d'étambot 204 en première position, comme mentionné précédemment.

    [0053] Les deux bras écarteurs 211, 211′, représentés dans trois positions successives, provoquent l'ouverture des segments de tuyère 201 et 201′, lors de la montée et de la descente, pour évi­ter tout contact de l'hélice et de la tuyère. Les articulations 213, 213′ décrivent chacune un cercle C 1.

    [0054] Les bielles 284, 284′, représentées dans trois positions successives, provoquent par leur rotation autour des axes 285, 285′ le déplacement des segments de tuyère 201, 201′. Les articulations 286, 286′ décrivent chacune des cercles C 2.

    [0055] La coque est découpée suivant les arêtes 246, 246′ - 247, 247′ - 287, 287′ pour laisser passer les deux segments de tuyère 201 et 201′ pendant le changement de position. L'ouverture est obturée par deux panneaux 252, 252′ apparaissant sur la figure 10. Sur la figure 10, coupe AB des figures 7 et 8, le contour de la découpe est défini par les arêtes 246, 246′ - 247, 247′ 287, 287′. Les panneaux 252, 252′ reconstituent la coque au droit de la découpe, et sont mis en place lorsque les segments 201, 201′ sont en première ou deuxième position.

    [0056] Les deux arêtes 247, 247′ ménagent une portion de coque non entaillée par la découpe, permettent à l'élément longitudinal 281 de ne pas être entaillé par ladite découpe.

    [0057] Le mouvement des panneaux 252, 252′ nécessaire au passage des segments 201, 201′ est obtenu par rotation desdits panneaux autour des axes 289, 289′. Ces dits axes sont entraînés par un dispositif constitué par une roue dentée 290, 290′ engrenant avec une vis sans fin 291/ solidaire d'un moteur 292′. Les axes 289, 289′ sont reliés aux panneaux 252, 252′ par des plaques planes 293, 293′.

    [0058] Le contour extérieur de la tuyère 200 en première et deuxième positions est représenté par les cercles H et G. L'enve­loppe du segment 201 est représentée par la courbe I.

    [0059] L'entraînement des axes 285, 285′ des bielles 284, 284′ est obtenu comme précédemment par un ensemble roue dentée 294, 294′, vis sans fin 295 et moteur 296.

    [0060] Lors du processus de manoeuvre des panneaux, les coins JK des panneaux 252, 252′ décrivent des cercles C 3, C 4 qui passent à l'intérieur des arêtes 287, 287′ de la découpe.

    [0061] La figure 11 représente, dans une vue en plan, les panneaux 252 dans leur position normale et escamotée.

    [0062] Deux cloisons transversales 262 traversent de part en part la coque du navire. Elles servent de support aux axes de rotation 285, 285′ des bielles 284, 284′ et des axes de rotation 289, 289′ des plaques 293, 293′, entrainant les panneaux 252, 252′. A l'exté­rieur des cloisons 262 sont montés les dispositifs d'entraînement, soit : les roues dentées 290, 290′ - 294, 294′, les vis sans fin 291, 291′ - 295 et les moteurs 292, 292′, 296.

    [0063] Le contour 297, 297′ des panneaux 252, 252′ se trouve à l'intérieur de la découpe, dont les arêtes sont, d'une part, 287, 287′ - 247, 247′ et, de l'autre, 246, 246′, confondues avec les cloisons 262. Pour laisser le passage aux bielles 284, 284′ en première position (basse), deux découpes 298, 298′ sont ménagées à la verticale des articulations 285, 285′.

    [0064] Deux cloisons longitudinales 279 viennent limiter latéra­lement le volume délimité par les cloisons 262.

    [0065] Le contour pointillé représente la projection du contour apparent de la tuyère 200 en première et deuxième position.

    [0066] Sur la figure 12, la partie apparente de la tuyère 100 est constituée par le segment principal de tuyère 101 et le segment complémentaire de tuyère 101′ et enveloppe l'hélice 102, dont l'arbre 103 est maintenu par le tube d'étambot 104. La crosse d'étambot 105 supporte le gouvernail 106 et traverse partiellement le contour inférieur 107 du segment complémentaire de tuyère 101′. Des bras distributeurs 108 et 108′ sont soudés, d'une part sur la partie convergente 109 et 109′ des segments de tuyère 101 et 101′, d'autre part sur les segments-collerettes 110 et 110′ enserrant le tube d'étambot 104. Le bras écarteur 111 est lié, d'une part à l'articulation 112 solidaire du tube d'étambot 104, d'autre part à une autre articulation 113 solidaire du contour inférieur 107 du segment complémentaire de tuyère 101′.

    [0067] Le chariot 114 est guidé, dans son mouvement vertical, par deux glissières 121 garnies d'une couche de matériau antifriction 122 à faible coefficient de frottement. Un vérin hydraulique 170 agit sur un levier double 171, lié à une de ses extrémités au boîtier 172, solidaire de la coque, par l'intermédiaire d'une articulation 173, l'autre extrémité entraîne le chariot par un axe 174 traversant le chariot 114 par un trou oblong 175. Lorsque l'effet du vérin 170 développe un effort vers le bas, la tuyère 100 est bloquée.

    [0068] La ligne 00 représente la ligne de flottaison.

    [0069] Sur la figure 13, l'hélice 102 est complètement dégagée, de sorte que l'échancrure 141 qui reçoit les segments-collerettes 110 et 110′ en première position (basse) apparaît sur le tube d'étambot 104. Le bras écarteur 111 a pivoté autour de l'articula­tion 112 de 180° environ pour permettre au segment de tuyère 101′ de contourner l'hélice 102. La butée supérieure 142 des glissières 121 bloque le segment principal de tuyère 101 en deuxième position (haute) maximale. Cette butée est située sous le pont 129 du navire. En deuxième position (haute), le profil inférieur 107 du segment 101′ se trouve à l'intérieur de la coque, dont le contour 145 est figuré en pointillé.

    [0070] Une ouverture est ménagée dans la coque pour permettre la remontée de la tuyère. Les bords de la découpe sont constitués par deux arêtes transversales 146 et 146′ et deux arêtes longitudinales 147.

    [0071] L'escamotage des segments 101 et 101′ libère un espace minimal a entre le diamètre de l'hélice 102 et la crosse d'étambot 105, nécessaire pour éviter la naissance de vibrations lorsque les extrémités 148 des pales de l'hélice 102 passent au voisinage du tube d'étambot. Dans cette position, les trous 144 dans lesquels s'engagent les broches 130 du segment 101′, en première position, se découvrent.

    [0072] Sur la figure 14, coupe A B des figures 12 et 13, la tuyère, comprenant le segment principal 101 et les deux segments complémentaires 101′ et 101", apparaît successivement en première position (basse), en position intermédiaire et en deuxième posi­tion. Les deux segments complémentaires 101′ et 101" sont partiel­lement entaillés dans leur partie inférieure 107 par une découpe 149 qui permet le passage de la crosse d'étambot 105. Sur la découpe 149 apparaissent les broches 130 s'engageant dans les trous 144 de la crosse d'étambot 105.

    [0073] En dehors de cette zone, en première et deuxième posi­tions, les deux segments 101′ et 101" sont en contact avec le segment 101 par leurs plans de joint c d, sur lequel se trouve implantées les articulations 176.

    [0074] Chacun des trois segments 101, 101′ et 101" comporte plusieurs bras distributeurs 108 le reliant aux segments-colle­rettes 110, 110′, 110", venant s'encastrer dans le tube d'étambot 104 en première position, comme mentionné précédemment.

    [0075] Le segment 101 se prolonge par le chariot 114 en forme de plaque plane. Le chariot 114 coulisse dans la glissière 121, munie d'une semelle de glissement 122. Le trou oblong 175 pratiqué dans le chariot 114 est représenté dans la deuxième position (haute).

    [0076] Les deux bras écarteurs 111 représentés dans trois posi­tions successives provoquent l'ouverture des segments de tuyère 101′ et 101", lors de la montée et de la descente, pour éviter tout contact de l'hélice et de la tuyère.

    [0077] La coque est découpée suivant les arêtes 146 et 147 pour laisser passer les deux segments complémentaires de tuyère 101′ et 101" pendant le changement de position. Cette ouverture est obturée par deux panneaux 152, aparaissant à la figure 15.

    [0078] Sur la figure 15, coupe AB des figures 12 et 13, le con­tour de la découpe est défini par les arêtes 146 et 147. On note la représentation du plan vertical V de symétrie du navire qui passe par l'axe 102′ de l'hélice 102 (figures 13 et 14).

    [0079] Les panneaux 152 reconstituent la coque au droit de la découpe et sont mis en place lorsque les segments 101, 101′ et 101" sont en première ou en deuxième position. Le contour des panneaux 152 est indiqué sur la figure 16. Pour chaque panneau 152, les bras 153 et 154 sont reliés, d'une part à la glissière 121 par l'inter­médiaire d'articulations 155 et 156, d'autre part aux panneaux 152 par des articulations 157 et 158 et des goussets 159. Les bras 153 et 154 sont croisés.

    [0080] Les vérins 160 commandent le déplacement des panneaux 152 représentés dans leurs deux positions extrêmes et dans une position intermédiaire. Ce déplacement s'obtient par l'intermédiaire de l'articulation 161, liant le vérin 160 au bras 154. Pendant le déplacement, l'articulation 157 décrit un cercle E centré en 155. De même, l'articulation 158 décrit le cercle F. Lorsque les panneaux 152 sont en position ouverte, ils permettent le passage des segments de tuyère 101′ et 101", lors du changement de posi­tion.

    [0081] Le contour extérieur de la tuyère 100 en première et deuxième positions est représenté par les cercles G et H. L'enve­loppe du segment complémentaire 101′ est représentée par la courbe I.

    [0082] Les deux panneaux 152 comportent chacun une cale (butée) 178 épousant la forme de la tuyère, sur laquelle les segments de tuyère 101′ et 101" viennent reposer en deuxième position (haute). La tuyère 100 est ainsi bloquée en deuxième position pour éviter tout mouvement intempestif dû aux mouvements du navire. Le main­tien de l'effet de fermeture des vérins 160 contribue ainsi à blo­quer la tuyère en deuxième position.

    [0083] Lorsque le panneau 152 est escamoté, la cale (butée) 178 ne s'oppose pas au passage du segment 101′.

    [0084] Les sections des bras de levier 171′, 171" sont représen­tées et correspondent aux premières et deuxièmes positions. Dans la cloison arrière 162 apparaissent, sur la figure 16, deux saignées 177′ et 177" qui sont pratiquées pour permettre le déplacement du levier double 171, dont les sections sont représentées en première et deuxième positions.

    [0085] La figure 16 représente en vue en plan les panneaux 152 dans leurs positions normale et escamotée. les deux glissières 121 servent de support à deux cloisons transversales 162 traversant de part en part la coque du navire, pour isoler la tranche de coque ainsi formée de l'eau pénétrant par la découpe 146, 146′ et 147. Les bras 153 sont reliés à la glissière par des articulations 155 et au panneau 152 par des articulations 157 et des goussets 159. Les bras 154 sont liés à la glissière 121 par des articulations 156 (figure 15) et au panneau par une articulation 158 et un gousset 159. Ils sont mus par des vérins 160, grâce à l'articulation 161 située au milieu du bras 154. Les vérins 160 sont reliés à la glis­sière 121 par les articulations 155′.

    [0086] Les deux panneaux 152 ont un contour 163 qui suit la découpe de la coque suivante 146, 146′ et 147 en ménageant un jeu 164 minimal nécessaire.

    [0087] Au voisinage du plan longitudinal de symétrie du navire J K, le contour 163 ménage le passage du chariot 114 au milieu, le passage des bras écarteurs 111 sur l'avant. Sur l'arrière, le con­tour 163 se confond avec la ligne J K. Ce contour est représenté sur la figure 15.

    [0088] les cales (butées) 178 apparaissent dans leurs positions extrêmes. Deux cloisons longitudinales 179 viennent limiter latéra­lement le volume délimité par les cloisons transversales 162.

    [0089] La figure 17 est la coupe C D de la figure 12. Les panneaux et leurs mécanismes ne sont pas représentés.

    [0090] Le levier 171 est en position horizontale. Seul le segment 101 de la tuyère est représenté. On retrouve le chariot 114, qui coulisse dans les semelles d'antifriction 122 maintenues par la glissière 121. Le levier 171 est divisé en deux bras 171′ et 171", qui traversent la cloison 162 à travers les saignées 177′ et 177". L'axe de l'articulation 174 traverse le trou oblong 175 pratiqué dans le chariot 114. L'axe de l'articulation 173 est lié au boîtier 172 par le gousset 180, porté sur la figure 12.

    [0091] Les bras écarteurs 111, qu'ils soient en première ou en deuxième position, se projettent suivant le même contour. En deuxième position, ils traversent les panneaux 152 grâce à l'échan­crure pratiquée sur le contour 163 (figure 15). Les articulations 176 sont également représentées sur la figure, ainsi que les cloi­sons longitudinales 179 et la découpe 146, 146′ et 147.

    [0092] Le dispositif selon l'invention est particulièrement des­tiné à des navires tels que chalutiers, remorqueurs, et, de manière générale, tout navire devant fonctionner à deux allures différentes impliquant de développer à allure lente une forte poussée, tout en pouvant se déplacer en route libre beaucoup plus rapidement.

    [0093] Ce dispositif évite le recours à une hélice à pas variable et permet de meilleurs rendements.


    Revendications

    1. Dispositif d'une tuyère (1) d'hélice de navire compre­nant ladite tuyère, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un logement (46, 46') d'escamotage de la tuyère, ménagé dans la coque du navire, et un mécanisme (14, 24, 25) de réglage de position de cette tuyère, attelé à la tuyère, susceptible de placer ladite tuyère en au moins deux positions distinctes, une première posi­tion, dans laquelle elle est disposée (1), active, autour de l'hélice, et une deuxième position dans laquelle elle est placée à l'intérieur dudit logement (46, 46′).
     
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère est constituée par deux segments (1) articulés autour d'un axe horizontal (15), qui est compris dans un plan vertical passant par l'axe de rotation (3′) de l'hélice (2) et qui, lorsque la tuyère est placée dans sa première position, est situé au-dessus des segments (1).
     
    3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère (200) est constituée par deux segments indépendants (201, 201′), symétriques par rapport au plan vertical (V) passant par l'axe (203) de l'hélice (202) et disposés de part et d'autre de cet axe.
     
    4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux bielles (284, 284′) coaxiales (285, 285′), solidaires chacune d'un axe (285, 285′), lui-même entraîné par un moteur rotatif (296), l'ensemble étant adapté à la commande du mou­vement d'escamotage des segments (201, 201′).
     
    5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des bras écarteurs (11 ; 211, 211′) sont reliés, d'une part, par des articulations (212, 212′) à la coque du navire, d'autre part, par des articulations (213, 213′) aux segments (1; 201, 201′), de manière à assurer le guidage des segments et à éviter tout contact de ces segments avec l'hélice (2, 202) pendant le changement de positions de la tuyère.
     
    6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des broches (30; 230) susceptibles de pénétrer concomitamment dans l'étambot (5; 205) et, dans la première position des segments (1 ; 201, 201′), dans lesdits segments de la tuyère, de manière à réaliser le maintien en position des segments de la tuyère sur l'étambot dans ladite première position des segments de la tuyère.
     
    7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que deux segments-collerettes (10; 210, 210′) sont reliés chacun à un segment (1 ; 201, 201′) de la tuyère par des bras (8 ; 208) et enserrent le tube (4 ; 204) d'étambot dans la première position des segments de la tuyère, de manière à réaliser le centrage de ladite tuyère dans sa première position.
     
    8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une ouverture au moins (46-46′-47 ; 246 - ­247 - 287, 246′ - 247′ - 287′) est ménagée dans la coque du navire, est susceptible d'être traversée par les deux segments (1; 201, 201′) pendant leur déplacement entre leurs deux dites positions, cependant que des panneaux (52 ; 252, 252′) sont susceptibles d'obturer ladite au moins une ouverture et de reconstituer la forme de la coque, dans les deux dites positions de la tuyère.
     
    9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des broches (230) suscepti­bles de pénétrer concomitamment dans des éléments (281, 282, 288) de la coque du navire et, dans la deuxième position des segments (201, 201′) de la tuyère, dans lesdits segments de la tuyère, de manière à réaliser le maintien en position des segments (201, 201′) de la tuyère par rapport à la coque du navire dans ladite deuxième position desdits segments de la tuyère.
     
    10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mouvement des panneaux est obtenu par la rotation d'axes (289, 289′), situés dans le prolongement l'un de l'autre et entraî­nés par des moteurs (292, 292′).
     
    11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les axes (289, 289′) sont solidaires des panneaux (252, 252′) par l'intermédiaire de plaques parallèles (293, 293′).
     
    12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère (100) est constituée par trois segments (101, 101′, 101"), un segment principal (101) et deux segments complémentaires (101′, 101"), chaque segment complémentaire étant relié au segment principal par un axe d'articulation (176), lesdits axes d'articula­tion (176) étant parallèles à l'axe de rotation de l'hélice (102) et disposés de part et d'autre de cet axe de rotation.
     
    13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le segment principal (101) s'étend sensiblement sur la moitié supérieure du contour de la tuyère (100), symétriquement par rapport au plan vertical (V) passant par l'axe de rotation (102′) de l'hélice, cependant que les deux segments complémentaires (101′, 101") sont disposés également symétriquement par rapport audit plan vertical (V).
     
    14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le segment principal (101) est solidaire d'un chariot (114) constitué par une plaque (114) coulissant dans deux glissières verticales (121).
     
    15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que des bras écarteurs (111) sont reliés par des articulations (112, 113) d'une part au navire, d'autre part aux segments complémentaires (101′ et 101"), de manière à éviter tout contact entre lesdits segments complémen­taires et l'hélice (102) lors du changement de position dans la tuyère.
     
    16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce qu'une liaison dans la première position, des deux segments complémentaires (101′, 101") avec l'étambot (105), est assurée par des broches (130) pénétrant dans l'étambot (105).
     
    17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que le centrage de la tuyère (100) est assuré dans sa première position par trois segments-collerettes (110, 110′, 110") enserrant le tube d'étambot (104), lesdits segments-collerettes étant reliés aux segments de la tuyère (100) par des bras (108).
     
    18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que le logement d'escamotage de la tuyère comprend une ouverture susceptible d'être traversée par ladite tuyère pendant le déplacement entre ses première et deuxième positions, deux panneaux (152) obturant l'ouverture (146, 146′, 147) et reconstituant la forme de la coque du navire lorsque la tuyère est dans l'une de ses dites positions.
     




    Dessins

















































    Rapport de recherche