EP0209475A1 - Bôme enrouleuse composite pour l'enroulement d'une voile de bateau - Google Patents

Bôme enrouleuse composite pour l'enroulement d'une voile de bateau Download PDF

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Publication number
EP0209475A1
EP0209475A1 EP86420190A EP86420190A EP0209475A1 EP 0209475 A1 EP0209475 A1 EP 0209475A1 EP 86420190 A EP86420190 A EP 86420190A EP 86420190 A EP86420190 A EP 86420190A EP 0209475 A1 EP0209475 A1 EP 0209475A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
boom
winding
ring
sail
composite winding
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86420190A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bernard Bernard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LEISYSTEM SA
Original Assignee
LEISYSTEM SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LEISYSTEM SA filed Critical LEISYSTEM SA
Publication of EP0209475A1 publication Critical patent/EP0209475A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • 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
    • B63H9/1021—Reefing
    • B63H9/1042—Reefing by furling around or inside the boom

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of the establishment, adjustment and winding-storage of a boat sail.
  • a boat sail such as 1, illustrated in FIG. 1 representing the prior art, is maintained by its luff on a mast 2 and by its edge on a boom 3 carried at the front on the mast by a joint 4 and suspended at the rear from a swing 5 struck at the head of mast.
  • Boom 3 is subjected to two types of stress which can be described as general vertical trends.
  • One of these stresses shown diagrammatically by the arrows F 1, is directed upwards and is, substantially, distributed uniformly along the boom. This stress is due to the action of the wind on the sail.
  • the second, directed downwards and shown diagrammatically by the arrows F 2 corresponds to the compensatory pull of low taut stretched between boom 3 and the bridge.
  • the forces in the direction of the arrows F 2 are applied to anchor points 6 which are carried by the boom 3.
  • the number and position of the anchor points 6 make it possible to compensate for the forces according to the arrows F and to balance the bending stresses applied to the boom.
  • the prior art proposed to replace a boom, such as 3 according to fig. l, by a winding boom 3a, shown in FIG. 2.
  • a boom such as 3 according to fig. l
  • Such a boom is associated with a mechanism 7 for driving the boom 3a in rotation, which is thus capable of winding all or part of the sail 1 on itself.
  • the boom 3a serves as a winding mandrel for the sail 1, it becomes impossible to make it also carry the anchoring points 6 according to FIG. 1.
  • the force or forces F 2 can only be applied by a sheet hoist 9 attached to the collar 8 adapted to the end of the boom 3a to ensure its suspension by means of the swing 5 This has, however, two important consequences.
  • the first is that the boom 3a is no longer connected to the bridge by intermediate reaction points between its ends and then undergoes an upward bending, as shown in dashed lines, under the stress of the sail 1 in the direction of the arrows F 1 (fig. 2).
  • the second which is certainly more prejudicial, is that it is no longer possible to choose the positions of the listening and haul-down points according to the specific architecture of the boat.
  • the prior art recommends threading on the boom 3a an open ring or crescent 10, defining an internal diameter greater than that of the boom alone, to allow winding on the latter of the sail 1
  • a crescent or ring illustrated in fig. 3 is generally retained on the collar 8 by a flexible connection, possibly of adjustable length.
  • the crescent carries a means of hooking a low-rise thus making it possible to apply to an intermediate position of the boom, lying between its two ends and depending on the adjustment of the flexible connection, a traction force F 2 directed towards bottom, either adapted to the configuration of the boat, or corresponding to the upward pulling force exerted on the boom by the sail 1.
  • holes are provided in the sheath of deformable material to allow the passage of anchor points fixed on the ballast in the form of a beam.
  • Lowers can be fixed on such anchors, so that the pulling force, directed downwards and applied to the ballast in the form of a beam, is distributed over the sheath of deformable material responsible for transmitting this force to blades or slats bordering the slit of the sheath and which transmit this effort to the boom by pressing on the top of the latter.
  • the ballast in the form of a beam does not represent a functionally resistant member, since it constitutes a member for distributing the force exerted by the anchoring points on the sheath which retransmits it by distributing it more uniformly over the blades or slats limiting the sail passage slot.
  • the prior art does not provide any solution for solving the problem posed, from the moment when it is desired to be able to apply and distribute traction forces directed downwards on a traditional winding boom.
  • the present invention aims to solve the problem thus posed, by proposing a composite winding boom, constituted so as to be able to assume the function of a traditional winding boom, while offering the possibility of allowing the choice of the anchoring points on the hoists. -based depending on the architecture of the boat.
  • Another object of the invention is to propose means that are simple to implement in order to multiply by two, or even three, the length limit of the composite winding boom.
  • the composite winding boom further comprises a tubular box beam, of constant and polygonal cross section, chosen so as to maintain a transverse moment of inertia which. is not less than 1/6 of the vertical moment of inertia and suspended by its two ends to extend at a distance and under the winding boom, said box beam comprising, projecting from its lower longitudinal face, at least one anchor point for a traction device.
  • Figs. 1 to 3 are two elevations and a schematic section illustrating structures according to the prior art.
  • Fig. 4 is a side elevation, on a larger scale, of a composite winding boom according to the invention.
  • Fig. 5 is a transverse view, partly in section, taken on a larger scale substantially along the line V-V of FIG. 4.
  • Fig. 6 is a partial elevation illustrating an alternative embodiment of one of the constituent elements of the composite winding boom.
  • Fig. 7 is a sectional elevation showing, on a larger scale, another detail of embodiment of the composite winding boom.
  • Fig. 8 is a cross section taken, on a larger scale, along the line VIII-VIII of FIG. 4.
  • Fig. 9 is a cross section similar to FIG. 8 but showing, on a smaller scale, an alternative embodiment.
  • Fig. 10 is an elevation, similar to FIG. 4, but illustrating a development of the invention.
  • Fig. It is a cross section taken, substantially, along the line XI-XI of FIG. 10.
  • Fig. 12 is a cross section taken, on a larger scale, along the line XII-XII of FIG. He.
  • FIG. 13 and 14 are schematic views showing two particular phases of implementation of the realization of the object of the invention according to FIG. 10.
  • Fig. 15 is a diagram illustrating certain advantages of implementing the object of the invention.
  • FIGS. 16 and 17 are schematic transverse views, similar to FIGS. 13 and 14 showing by comparison two other particular states of implementation of the subject of the invention.
  • Fig. 18 is a schematic top view illustrating an alternative embodiment of one of the constituent elements of the object of the invention.
  • Fig. 4 shows a winding boom 3a mounted, as recalled by the prior art illustrated in FIG. 2, on a mast 2 by its front end, by means of a gimbal 4 associated with a mechanism 7 for driving in rotation.
  • the boom 3a is carried, at its rear end, by a bearing of the collar 8 suspended from the swing 5.
  • the boom 3a is used for the establishment, the adjustment and the winding of a sail 1 shown in its fully rolled state, showing a helical winding formed by the fall 11 of the sail 1.
  • the composite winding terminal according to the invention comprises, in addition to the boom 3a described above, a beam 12 in tubular box which is suspended by its two ends.
  • the beam 12 extends at a distance and under the winding boom 3a, reserving, relative to the latter, an interval 13 sufficient to allow the complete winding of the sail 1 on the boom 3a.
  • the suspension of the beam 12 is provided at the front, for example, by means of a stirrup 14 (fig. 5) which is mounted in a groove 15 presented by the half-shaft of the gimbal or of the mullet .
  • the stirrup 14 is associated with a plate 16 through which passes a fixing member 17 cooperating with the corresponding end of the beam 12.
  • FIG. 6 An alternative embodiment is illustrated in FIG. 6 according to which the suspension of the front end of the beam 12 is ensured by a ring or a shackle 18 engaged in two eyes 19 and 20, respectively carried by the mast 2 and by the corresponding end of the beam 12.
  • the tubular box beam 12 is suspended, by its rear end (fig. 7) on the collar 8 which comprises an extension 20 extending downwards, traversed by a fixing member 21 engaged in the corresponding end of the beam 12.
  • the suspension means described above make it possible to maintain the beam 12 under the boom 3, whatever the position occupied by the latter, both in the vertical plane and in horizontal offset.
  • the beam 12 must have a sufficient moment of inertia so that it can withstand, without excessive deflection, the tensile forces F 2 exerted by the verges. To achieve this result while limiting both its weight and its vertical dimensions, the beam 12 is produced according to the invention so that its cross section is defined (FIG. 8) by two trapezoids joined by their large fictitious bases and thus has two thick bases 22 and 23 connected by two thin lateral walls 24.
  • This shape was chosen to have a maximum vertical moment of inertia Iv while retaining a transverse moment of inertia It sufficient to avoid twisting of the beam stressed by forces which in practice are not always oriented in the same plane due to roll, pitch, gusts, swerves, etc.
  • the transverse moment is chosen not to be less than 1/6 of the vertical moment and, preferably, the ratio E is chosen equal to 3.5.
  • the beam 12 advantageously also includes an internal molding 25 projecting from the internal face of the lower thick base 23 and extends, after suspension under the boom 3a, so that its thick base 22 is located opposite and substantially parallel to the boom.
  • This molding 25 allows easy drilling as well as the tapping of holes 26 of transverse direction for mounting traction eyes 27.
  • the beam 12 may also include a molding 28 projecting from the internal face of the upper thick base 22.
  • This molding 28 may have a longitudinal channel 29 at the ends of which it is easy to execute tappings for mounting the members 17 and 21 then constituted by screws as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the beam 12 has a base 22 devoid of the molding 28.
  • the suspension of the beam can be ensured by providing at each end a plug 30 having an internal molding 30a for execution threads for receiving screws 17 and 21 (fig. 9).
  • a development of the invention illustrated by fig. 10 and 11, consists in practicing, in the side walls 24, windows 33 occupying a median transverse plane perpendicular to the axis of the beam 12.
  • the windows 33 are made to allow the free engagement of an open ring 34 which can be put on boom 3a, reserving with it a gap 35 compatible with the maximum thickness of complete winding of sail 1.
  • the ring 34 is made so that, in the absence of stress applied to the boom 3a and to the beam 12, it is placed substantially coaxially with the boom, without having local contact with the periphery of the latter .
  • the ring 34 can be produced in several different ways, in the form of a crescent, from a tubular piece or, again, from a profile, for example in "H" shape, as illustrated in FIG. 12.
  • the core 36 connects two wings 37 which extend substantially parallel to the periphery of the winding boom 3a.
  • the end portions of the ring 34 define between them a slot 38 and are provided with two removable pads 39 whose function appears in the following.
  • the adaptation of the ring 34 through the windows 33 is completed by the interposition of an elastic member 40 placed under tensile tension between the ring 34 and the beam 12.
  • the elastic member 40 biases the ring in the direction of the arrow f I (fig. 11), in relative angular displacement, to bring the slot 38 in alignment with a plane tangent to the boom 3a substantially vertical.
  • This stable reference position is, for example, determined by a stop 41 carried by the ring 34 to cooperate with the corresponding lateral face 24 of the beam 12.
  • the ring 34 is of preferably lined with a coating of a material with a low coefficient of friction, such as polyamide, epoxy, polytetrafluoroethylene.
  • the ring 34 occupies the position according to FIG. 11, without peripheral contact with the boom and the sail, given that no upward tensile stress is imposed on the boom 3a and that no downward tensile stress is applied to the beam 12.
  • the mechanism 7 When it is necessary to unroll the sail 1, the mechanism 7 is controlled to rotate the boom 3a in the direction of the arrow f 2 .
  • the part of the fall 11 progressively unwound moves in the direction of the arrow f 3 , from the position according to FIG. 11 and can freely engage in the slot 38 which occupies, by the action of the spring 40, the corresponding tangent plane.
  • the sail can thus be easily unrolled or rolled up, without risk of jamming or tearing.
  • the structural connection between the beam 12 and the boom 3a is established by means of the ring and, more particularly, of at least one of the pads 39 which makes it possible to distribute the application pressure and thus avoid the deterioration of the sail, still possibly partially rolled.
  • Figs. 13 and 14 illustrate a use case corresponding to a complete unfolding of the sail.
  • the sail normally occupies the vertical median plane of the boom at the exit from the groove of the latter and, consequently, biases the ring 34 in angular pivoting against the elastic member 40 to maintain the slot 38 in the plane of the sail 1.
  • Figs. 16 and 17 show the same use case with the sail 1 partially rolled on the boom and the ring 34 placed in its stable position by the action of the spring 40.
  • Fig. 18 illustrates an alternative embodiment according to which the ring 34 is mounted free to pivot angularly relative to the beam 12, without being connected to the latter by the elastic member 40.
  • one of the pads 39 to carry an engagement ramp 42, shaped of helical segment, extending forwards over an axial length greater than the pitch of helical winding of the chute 11.
  • the ramp 42 is carried by the pad 39 which is the first encountered by the sail 1 in the direction of winding imposed on the boom 3a by the mechanism 7.
  • the ring 34 then comprises two stops 41, 41a (fig. 11) limiting the amplitude of angular displacement relative to the beam 12.

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Abstract

La bôme enrouleuse est caractérisée en ce qu'elle comprend une poutre (12) en caisson tubulaire, de section droite transversale constante et polygonale - choisie de façon à conserver un moment d'inertie transversal qui n'est pas inférieur à 1/6 du moment d'inertie vertical, - suspendue par ses deux extrémités pour s'étendre à distance et sous la bôme enrouleuse - et comportant, en saillie sur sa face longitudinale inférieure, au moins un point d'ancrage (27) pour un organe de traction (9). Application aux bateaux à voile.

Description

  • La présente invention concerne le domaine technique de l'établissement, du réglage et de l'enroulement-stockage d'une voile de bateau.
  • Une voile de bateau, telle que 1, illustrée par la fig. 1 représentant l'art antérieur, est maintenue par son guindant sur un mât 2 et par sa bordure sur une bôme 3 portée à l'avant sur le mât par une articulation 4 et suspendue à l'arrière à une balancine 5 frappée en tête de mât.
  • La bôme 3 est soumise à deux types de sollicitations pouvant être qualifiées de tendances générales verticales. L'une de ces sollicitations, schématisée par les flèches F1 est dirigée vers le haut et se trouve, sensiblement, répartie de façon uniforme le long de la bôme. Cette sollicitation est due à l'action du vent sur la voile.
  • La seconde, dirigée vers le bas et schématisée par les flèches F2, correspond à la traction compensatrice de hale-bas tendus entre la bôme 3 et le pont. Les efforts dans le sens des flèches F2 sont appliqués à des points d'ancrage 6 qui sont portés par la bôme 3.
  • Le nombre et la position des points d'ancrage 6 permettent de compenser les efforts selon les flèches F et d'équilibrer les contraintes de flexion appliquées à la bôme.
  • Pour faciliter la tâche des navigateurs et, notamment, rendre plus rapides et moins fatiguantes les manoeuvres d'établissement ou de réduction de la surface de voile en fonction des conditions de navigation, la technique antérieure a proposé de remplacer une bôme, telle que 3 selon la fig. l, par une bôme enrouleuse 3a, représentée à la fig. 2. Une telle bôme est associée à un mécanisme 7 d'entraînement en rotation de la bôme 3a qui est ainsi à même d'assurer l'enroulement sur elle-même de toute ou partie de la voile 1.
  • Si cette construction procure des avantages certains, en revanche, certains inconvénients sont à porter à son compte.
  • Etant donné que la bôme 3a sert de mandrin d'enroulement pour la voile 1, il devient impossible de lui faire porter également les points d'ancrage 6 selon la fig. 1. Dans un tel cas, la ou les forces F2 ne peuvent être appliquées que par un palan d'écoute 9 accroché au collier 8 adapté à l'extrémité de la bôme 3a pour assurer sa suspension par l'intermédiaire de la balancine 5. Ceci a, toutefois, deux conséquences importantes.
  • La première est que la bôme 3a n'est plus reliée au pont par des points de réaction intermédiaires entre ses extrémités et subit alors une flexion vers le haut, comme représenté en traits mixtes, sous la sollicitation de la voile 1 dans le sens des flèches F1 (fig. 2).
  • La seconde, qui est certainement plus préjudiciable, est qu'il n'est plus possible de choisir les positions des points d'écoute et de hale-bas en fonction de l'architecture propre du bateau.
  • Pour tenter de remédier à ces inconvénients, la technique antérieure préconise d'enfiler sur la bôme 3a un anneau ou croissant ouvert 10, définissant un diamètre interne supérieur à celui de la bôme seule, pour permettre l'enroulement sur cette dernière de la voile 1. Un tel croissant ou anneau illustré par la fig. 3 est, généralement, retenu au collier 8 par une liaison souple, éventuellement de longueur réglable. Le croissant porte un moyen d'accrochage d'un hale-bas permettant ainsi d'appliquer à une position intermédiaire de la bôme, comprise entre ses deux extrémités et dépendant du réglage de la liaison souple, un effort de traction F2 dirigé vers le bas, soit adapté à la configuration du bateau, soit correspondant à l'effort de traction vers le haut exercé sur la bôme par la voile 1.
  • Lorsque le hale-bas exerce un effort de traction appliqué au croissant, celui-ci prend appui sur le dessus de la bôme ou sur la voile en partie enroulée, par l'intermédiaire de galets ou de molettes 101 équipant ses extrémités.
  • Cette solution, bien qu'apportant remède aux inconvénients mentionnés ci-dessus, n'est pas satisfaisante, car le croissant relié au palan occupe, par rapport à la bôme, une orientation angulaire imposée par la direction de traction F2 exercée par le hale-bas. Dans de nombreux cas donc, la voile 1 passant à travers l'ouverture de l'anneau ou du croissant subit une inflexion sur l'un des galets qui la marque et la détériore rapidement, comme cela apparaît à la fig. 3. Cette figure montre que les deux molettes ou galets 101 ont aussi, dans tous les cas, un effet de poinçonnage sur la partie de voile partiellement enroulée, laquelle subit très rapidement des détériorations d'autant plus préjudiciables que la navigation s'effectue par gros temps.
  • Il peut être considéré que la technique antérieure propose encore une autre solution, telle que celle faisant l'objet de la demande de brevet déposée en FRANCE sous le n° 81 20 274.
  • Bien que l'objet de cette demande de brevet soit dirigé vers un dispositif enrouleur et emmagasineur de voile, adapté sur une bôme, il faut noter qu'il divulgue un fourreau en matière déformable, entourant la bôme sur sensiblement toute sa longueur, délimitant une fente à bords parallèles pour le passage de la voile et contenant intérieurement un lest en forme de poutre, uniquement rattaché à l'arrière sur le collier de balancine.
  • Dans cette structure, des trous sont prévus dans le fourreau en matière déformable pour permettre le passage des points d'ancrage fixés sur le lest en forme de poutre. Des hale-bas peuvent être fixés sur de tels ancrages, de manière que l'effort de traction, dirigé vers le bas et appliqué au lest en forme de poutre, s.oit réparti sur le fourreau en matière déformable chargé de transmettre cet effort à des lames ou lattes bordant la fente du fourreau et qui répercutent cet effort à la bôme en s'appuyant sur le dessus de cette dernière.
  • Dans cette structure, le lest en forme de poutre ne représente pas un organe fonctionnellement résistant, puisqu'il constitue un organe de répartition de l'effort exercé par les points d'ancrage sur le fourreau qui le retransmet en le répartissant plus uniformément sur les lames ou lattes limitant la fente de passage de voile.
  • Cette proposition constructive peut être considérée comme répondant au problème posé, mais ceci à la condition d'équiper la bôme enrouleuse avec le dispositif enrouleur et emmagasineur objet de cette demande française.
  • En d'autres termes, la technique antérieure ne fournit aucune solution pour régler le problème posé, à partir du moment où il est souhaité pouvoir appliquer et répartir des forces de traction dirigées vers le bas sur une bôme enrouleuse traditionnelle.
  • La présente invention vise à résoudre le problème ainsi posé, en proposant une bôme enrouleuse composite, constituée de manière à pouvoir assumer la fonction de bôme enrouleuse traditionnelle, tout en offrant la possibilité de permettre le choix des points d'ancrage sur les palans de hale-bas en fonction de l'architecture du bateau.
  • Compte tenu de ce que la flèche prise par une poutre est proportionnelle à la charge appliquée mais aussi au cube de sa longueur, on comprend qu'il existe pour chaque type de poutre une limite de longueur à ne pas dépasser.
  • Un autre objet de l'invention est de proposer des moyens simples à mettre en oeuvre pour multiplier par deux, voire par trois la limite de longueur de la bôme enrouleuse composite.
  • Pour atteindre les buts ci-dessus, la bôme enrouleuse composite, conforme à l'invention comprend, en outre, une poutre en caisson tubulaire, de section droite transversale constante et polygonale,choisie de façon à conserver un moment d'inertie transversal qui .n'est pas inférieur à 1/6 du moment d'inertie vertical et suspendue par ses deux extrémités pour s'étendre à distance et sous la bôme enrouleuse, ladite poutre en caisson comportant, en saillie sur sa face longitudinale inférieure, au moins un point d'ancrage pour un organe de traction.
  • Diverses autres caractéristiques et avantages ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titres d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
  • Les fig. 1 à 3 sont deux élévations et une coupe schématique illustrant des structures selon l'art antérieur.
  • La fig. 4 est une élévation latérale, à plus grande échelle, d'une bôme enrouleuse composite conforme à l'invention.
  • La fig. 5 est une vue transversale, partie en coupe, prise à plus grande échelle sensiblement selon la ligne V-V de la fig.4.
  • La fig. 6 est une élévation partielle illustrant une variante de réalisation de l'un des éléments constitutifs de la bôme enrouleuse composite.
  • La fig. 7 est une coupe-élévation montrant, à plus grande échelle, un autre détail de réalisation de la bôme enrouleuse composite.
  • La fig. 8 est une coupe transversale prise, à plus grande échelle, selon la ligne VIII-VIII de la fig. 4.
  • La fig. 9 est une coupe transversale analogue à la fig. 8 mais montrant, à plus petite échelle, une variante de réalisation.
  • La fig. 10 est une élévation, analogue à la fig. 4, mais illustrant un développement de l'invention.
  • La fig. Il est une coupe transversale prise, sensiblement, selon la ligne XI-XI de la fig. 10.
  • La fig. 12 est une coupe transversale prise, à plus grande échelle, selon la ligne XII-XII de la fig. Il.
  • Les fig. 13 et 14 sont des vues schématiques représentant deux phases particulières de mise en oeuvre de la réalisation de l'objet de l'invention selon la fig. 10.
  • La fig. 15 est un diagramme illustrant certains avantages de mise en oeuvre de l'objet de l'invention.
  • Les fig. 16 et 17 sont des vues transversales schématiques, analogues aux fig. 13 et 14 montrant par comparaison deux autres états particuliers de mise en oeuvre de l'objet de l'invention.
  • La fig. 18 est une vue de dessus schématique illustrant une variante de réalisation de l'un des éléments constitutifs de l'objet de l'invention.
  • La fig. 4 montre une bôme enrouleuse 3a montée, comme rappelé par l'art antérieur illustré par la fig. 2, sur un mât 2 par son extrémité avant, au moyen d'un cardan 4 associé à un mécanisme 7 d'entraînement en rotation. La bôme 3a est portée, à son extrémité arrière, par un palier du collier 8 suspendu à la balancine 5.
  • La bôme 3a est mise en oeuvre pour l'établissement, le réglage et l'enroulement d'une voile 1 représentée dans son état entièrement roulé, faisant apparaître un enroulement hélicoîde formé par la chute 11 de la voile 1.
  • La borne enrouleuse composite selon l'invention comprend, outre la bôme 3a décrite ci-dessus, une poutre 12 en caisson tubulaire qui est suspendue par ses deux extrémités. La poutre 12 s'étend à distance et sous la bôme enrouleuse 3a en réservant, par rapport à cette dernière, un intervalle 13 suffisant pour permettre l'enroulement complet de la voile 1 sur la bôme 3a.
  • La suspension de la poutre 12 est assurée à l'avant, par exemple, au moyen d'un étrier 14 (fig. 5) qui est monté dans une gorge 15 présentée par le demi-arbre de cardan ou de vit-de-mulet. L'étrier 14 est associé à une platine 16 à travers laquelle passe un organe de fixation 17 coopérant avec l'extrémité correspondante de la poutre 12.
  • Une variante de réalisation est illustrée par la fig. 6 selon laquelle la suspension de l'extrémité avant de la poutre 12 est assurée par un anneau ou une manille 18 engagé dans deux oeils 19 et 20, respectivement portés par le mât 2 et par l'extrémité correspondante de la poutre 12.
  • La poutre en caisson tubulaire 12 est suspendue, par son extrémité arrière (fig. 7) sur le collier 8 qui comprend un prolongement 20 s'étendant vers le bas, traversé par un organe de fixation 21 engagé dans l'extrémité correspondante de la poutre 12.
  • Les moyens de suspension décrits ci-dessus permettent de maintenir la poutre 12 sous la bôme 3, quelle que soit la position occupée par cette dernière, tant dans le plan vertical qu'en déport horizontal.
  • La poutre 12 doit posséder un moment d'inertie suffisant pour qu'elle puisse supporter, sans flèche excessive les efforts de traction F2 exercés par les hale-bas. Pour atteindre ce résultat tout en limitant et son poids et son encombrement vertical, la poutre 12 est réalisée selon l'invention pour que sa section droite transversale soit définie (fig. 8) par deux trapèzes accolés par leurs grandes bases fictives et possède ainsi deux bases épaisses 22 et 23 reliées par deux parois latérales minces 24.
  • Cette forme a été choisie pour disposer d'un moment d'inertie vertical Iv maximal tout en conservant un moment d'inertie transversal It suffisant pour éviter le vrillage de la poutre sollicitée par des forces qui en pratique ne sont pas toujours orientées dans le même plan en raison du roulis, du tangage, des rafales, des embardées, etc ..
  • Selon l'invention, le moment transversal est choisi pour ne pas être inférieur à 1/6 du moment vertical et, de façon pré- férée, le rapportÉ est choisi égal à 3,5.
  • Selon l'invention, la poutre 12 comporte avantageusement aussi une moulure interne 25 saillant à partir de la face interne de la base épaisse inférieure 23 et s'étend, après suspension sous la bôme 3a, de façon que sa base épaisse 22 soit située face et sensiblement parallèlement à la bôme. Cette moulure 25 permet le perçage facile ainsi que le taraudage de trous 26 de direction transversale pour le montage d'oeils 27 de traction.
  • La poutre 12 peut aussi comporter une moulure 28 saillant à partir de la face interne de la base épaisse supérieure 22. Cette moulure 28 peut présenter un canal longitudinal 29 aux extrémités duquel il est facile d'exécuter des taraudages pour le montage des organes 17 et 21 alors constitués par des vis comme représentées aux fig. 7 et 8.
  • Selon une autre forme de réalisation, la poutre 12 présente une base 22 dépourvue de la moulure 28. Dans un tel cas, la suspension de la poutre peut être assurée en prévoyant à chaque extrémité un bouchon 30 comportant une moulure interne 30a pour l'exécution des taraudages de réception des vis 17 et 21 (fig. 9).
  • On sait que, pour une charge déterminée, la flèche d'une poutre est proportionnelle au cube de sa longueur. La poutre 12, de section constante, connaît donc une limite d'utilisation. Pour étendre ce domaine d'utilisation, un développement de l'invention, illustré par les fig. 10 et 11, consiste à pratiquer, dans les parois latérales 24, des fenêtres 33 occupant un plan transversal médian perpendiculaire à l'axe de la poutre 12. Les fenêtres 33 sont pratiquées pour permettre l'engagement libre d'un anneau ouvert 34 pouvant être enfile sur la bôme 3a en réservant avec cette dernière un intervalle 35 compatible avec l'épaisseur maximale d'enroulement complet de la voile 1.
  • L'anneau 34 est réalisé de façon, qu'en l'absence de contrainte appliquée à la bôme 3a et à la poutre 12, il soit placé de façon sensiblement coaxiale à la bôme, sans avoir de contact local avec la périphérie de cette dernière.
  • L'anneau 34 peut être réalisé de plusieurs façons différentes, en forme de croissant, à partir d'une pièce tubulaire ou, encore, d'un profilé, par exemple en "H", comme illustré par la fig. 12. Dans un tel cas, l'âme 36 relie deux ailes 37 qui s'étendent sensiblement parallèlement à la périphérie de la bôme enrouleuse 3a.
  • Les parties terminales de l'anneau 34 délimitent entre elles une fente 38 et sont munies de deux patins amovibles 39 dont la fonction apparaît dans ce qui suit.
  • L'adaptation de l'anneau 34 à travers les fenêtres 33 est complétée par l'interposition d'un organe élastique 40 placé sous tension de traction entre l'anneau 34 et la poutre 12. L'organe élastique 40 sollicite l'anneau dans le sens de la flèche fI (fig. 11), en déplacement angulaire relatif, pour amener la fente 38 en alignement avec un plan tangent à la bôme 3a sensiblement vertical. Cette position stable de référence est, par exemple, déterminée par une butée 41 portée par l'anneau 34 pour coopérer avec la face latérale correspondante 24 de la poutre 12. Pour faciliter le glissement dans les fenêtres 33, l'anneau 34 est, de préférence, garni d'un revêtement d'une matière à faible coefficient de frottement, telle que polyamide, époxy, polytétrafluoroéthylène.
  • Dans la position d'enroulement sensiblement maximal de la voile 1 sur la bôme 3a, tel que représenté par la fig. 10, l'anneau 34 occupe la position selon la fig. 11, sans contact périphérique avec la bôme et la voile, étant donné qu'aucune contrainte de traction vers le haut n'est imposée à la bôme 3a et qu'aucune contrainte de traction vers le bas n'est appliquée à la poutre 12.
  • Lorsqu'il convient de dérouler la voile 1, le mécanisme 7 est commandé pour faire tourner la bôme 3a dans le sens de la flèche f2. La partie de la chute 11 progressivement déroulée se déplace dans le sens de la flèche f3, à partir de la position selon la fig. 11 et peut s'engager librement dans la fente 38 qui occupe, par l'action du ressort 40, le plan tangent correspondant. La voile peut ainsi être facilement déroulée ou enroulée, sans risque de coincement ou de déchirure.
  • Le rôle de l'anneau fendu 34 est facile à comprendre à partir des fig. 13 à 15.
  • Lorsque pour naviguer une traction F est appliquée en divers points de la poutre 12, celle-ci prend, à partir d'une position neutre selon la fig. 13, une flèche A proportionnelle à F ainsi que cela est montré par la courbe selon la fig. 15. Cette flèche croît jusqu'à ce que l'anneau 34 vienne s'appuyer sur la bôme enrouleuse comme illustré par la fig. 14, ce qui correspond à un effort de traction T1 sur la fig. 15.
  • A partir de ce degré de flexion, la bôme 3a et la poutre 12, solidarisées par l'anneau 34 en leur milieu, forment une poutre composée et fléchissent ensemble en raison inverse du moment d'inertie total qui se trouve plus que doublé. Le fléchissement de l'ensemble est considérablement ralenti, ce qui correspond, selon la fig. 15, aux parties B, C et D de la courbe en relation avec des efforts T , T3 et T 4.
  • Ce ralentissement est même beaucoup plus fort que la fig. 15 ne le fait apparaître, car sous charge croissante, le fléchissement de la bôme 3a et celui de la poutre 12 se font dans des sens opposés qui se compensent pratiquement.
  • La liaison structurelle entre la poutre 12 et la bôme 3a s'établit par l'intermédiaire de l'anneau et, plus particulièrement, de l'un au moins des patins 39 qui permet de répartir la pression d'application et d'éviter ainsi la détérioration de la voile, encore éventuellement partiellement roulée.
  • Les fig. 13 et 14 illustrent un cas d'utilisation correspondant à un déroulement complet de la voile. Dans un tel cas, la voile occupe, normalement, le plan médian vertical de la bôme à la sortie de la gorge de cette dernière et, par conséquent, sollicite l'anneau 34 en pivotement angulaire contre l'organe élastique 40 pour maintenir la fente 38 dans le plan de la voile 1.
  • Les fig. 16 et 17 représentent un même cas d'utilisation avec la voile 1 partiellement roulée sur la bôme et l'anneau 34 placé dans sa position stable par l'action du ressort 40.
  • La fig. 18 illustre une variante de réalisation selon laquelle l'anneau 34 est monté libre de pivoter angulairement par rapport à la poutre 12, sans être relié à cette dernière par l'organe élastique 40.
  • Dans un tel cas, pour que la chute de voile puisse s'engager automatiquement à l'intérieur de la fente 38 lors du déroulement, il est prévu de faire porter à l'un des patins 39 une rampe d'engagement 42, en forme de segment hélicoïde, s'étendant vers l'avant sur une longueur axiale supérieure au pas d'enroulement hélicoïdal de la chute 11. La rampe 42 est portée par le patin 39 qui est le premier rencontré par la voile 1 selon le sens d'enroulement imposé à la bôme 3a par le mécanisme 7. L'anneau 34 comporte alors deux butées 41, 41a (fig. 11) limitant l'amplitude de déplacement angulaire par rapport à la poutre 12.
  • L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (11)

1 - Bôme enrouleuse composite pour voile de bateau, du type comprenant une bôme enrouleuse traditionnelle (3a) montée à l'avant sur un mât (2) par un cardan (4) associé à un mécanisme (7) d'entraînement en rotation et portée à l'arrière dans le palier d'un collier (8) suspendu à une balancine (5) frappée en tête du mât, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une poutre (12) en caisson tubulaire, de section droite transversale constante et polygonale choisie de façon à conserver un moment d'inertie transversal qui n'est pas inférieur à 1/6 du moment d'inertie vertical,
. suspendue par ses deux extrémités pour s'étendre à distance et sous la bôme enrouleuse
. et comportant, en saillie sur sa face longitudinale inférieure, au moins un point d'ancrage (27) pour un organe de traction (9 ).
2 - Bôme enrouleuse composite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une poutre (12) en caisson tubulaire suspendue par son extrémité arrière sur le collier (8) et par son extrémité avant sur l'arbre de demi-cardan (4) porté par la bôme-enrouleuse.
3 - Bôme enrouleuse composite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une poutre (12) en caisson tubulaire suspendue par son extrémité arrière sur le collier (8) et par son extrémité avant sur une articulation (18) portée par le mât.
4- Bôme enrouleuse composite selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la poutre en caisson tubulaire présente une section droite transversale en forme de deux trapèzes accolés par leurs grandes bases fictives et comporte
- deux parois épaisses (22, 23) parallèles correspondant aux petites bases des deux trapèzes
- et deux parois latérales minces (24) reliant les parois épaisses, ladite poutre étant suspendue pour que l'une des parois épaisse soit placée à distance sensiblement parallèlement sous la bôme.
5 - Bôme enrouleuse composite selon la revendication 4, caractérisée en ce que la paroi épaisse (23) inférieure comporte à partir de sa surface interne, une moulure longitudinale saillante (25) servant au vissage d'oeils de traction (27).
6 - Bôme enrouleuse composite selon la revendication 4, caractérisée en ce que la paroi épaisse supérieure (22) comporte sur sa face interne une moulure (28) présentant un évidement (29) longitudinal recevant des organes de fixation (17, 21) de moyens de suspension des parties terminales de la poutre.
7 - Borne enrouleuse composite selon la revendication 4, caractérisée en ce que la poutre (12) est suspendue par l'intermédiaire de bouchons extrêmes (30).
8 - Bôme enrouleuse composite selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la poutre (12) en caisson présente, dans ses parois minces (24)Jdeux fenêtres (33) alignées selon un plan transversal à l'axe de la poutre et traversées librement par un anneau ouvert (34) entourant coaxialement la bôme en délimitant, avec cette dernière et en l'absence de charge de flexion appliquée à la poutre en caisson et/ou à la bôme, un intervalle annulaire au moins égal à l'épaisseur locale d'enroulement complet de la voile sur la bôme.
9 - Bôme enrouleuse composite selon la revendication 8, caractérisée en ce que les parties terminales de l'anneau ouvert (34) sont munies de patins (39) d'appui sur la bôme.
10 - Bôme enrouleuse composite selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que l'anneau (34) est relié à la poutre en caisson par un organe élastique (40) sollicitant ledit anneau en déplacement angulaire dans le sens pour lequel là fente (38) qu'il présente est amenée sensiblement en alignement avec un plan tangeant à la bôme enrouleuse dans une position stable déterminée par une butée portée par l'anneau pour coopérer avec la poutre.
Il - Bôme enrouleuse composite selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que l'anneau (34) comporte :
- deux butées (41 et 41a) limitant l'amplitude de déplacement angulaire de l'anneau (34) et déterminant deux positions stables dans lesquelles la fente de l'anneau est en alignement, soit avec un plan vertical passant par l'axe de la bôme, soit avec un plan tangent à cette bôme,
- et une rampe (42) d'engagement et de guidage en direction de la fente qu'il présente, cette rampe s'étendant axialement sur une longueur supérieure au pas d'enroulement hélicoide de la chute (11) de voile sur la bôme.
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