Dispositif de nettoyage de coque de bateau à flot

La présente invention a pour objet un dispositif de nettoyage de coque de bateau à flot. Le secteur technique de l'invention concerne le domaine de la réalisation de dispositifs de nettoyage ainsi que leur mise en œuvre sur des coques de bateaux à flot ; la présente invention concerne le nettoyage de toutes les œuvres vives de coque et en particulier autour de leurs lignes de flottaison, aussi bien en-dessous, sur et au-dessus de celles-ci pour éviter de passer trop souvent les bateaux en carénage à sec. En effet ces zones de surface sont les parties sur lesquelles, d'une part, se développent, malgré les peintures de coque dites antifoulmg, le plus les algues et les concrétions et, d'autre part, se déposent les salissures pouvant flotter à la surface de l'eau : l'ensemble augmentant la résistance à l'avancement de la coque freine la vitesse de celle-ci. De plus, la prise de conscience concernant la protection de l'environnement commence à influencer des décisions de politique publique locale qui interdisent déjà dans certaines régions l'utilisation des peintures « anti fouling » (anti-encrassement) pour les bateaux de plaisance qui restent à quai ou au mouillage pendant de longs séjours dans des zones fermées et protégées, obligeant les propriétaires pendant la période chaude à caréner toute la surface des œuvres vives de la coque de leur bateau tous les quinze jours environ s'ils veulent garder une coque performante en l'absence de peintures antifoulmg : et les carénages à sec représentent un coût

très important, même pour des bateaux de plaisance de moyennes dimensions.

Il existe certes à ce jour de nombreux dispositifs pour nettoyer les coques à flot, mais soit ils nécessitent du personnel spécialisé tel que des plongeurs, soit des moyens supports spécifiques qui ne peuvent être mis en œuvre que par des moyens extérieurs aux bateaux à nettoyer. On pourrait citer à titre d'exemple : - dans les appareils opérables par plongeurs la demande de brevet FR 2 369 964 du 4 novembre 1977 de Monsieur LUNDBERG, qui enseigne un dispositif de nettoyage sous-marin comportant une brosse entraînée en rotation par un moteur et comportant un agencement apte à réduire la perte d'énergie, à rendre possible une régulation de la force de contact et à permettre à un plongeur seul de pouvoir manœuvrer et déplacer facilement 1' ensemble .

Dans le même domaine des dispositifs manœuvrables par plongeurs un brevet plus récent US 5 431 122 du 11 juillet 1995, de Monsieur TEMPLET, décrit un dispositif de nettoyage grâce à une lame a mouvements alternatifs raclant la surface de la coque, lequel dispositif est propulsé par un ensemble à roues motrices roulant sur celle-ci et piloté par un plongeur.

- Dans le domaine des moyens supports spécifiques, la demande de brevet FR 2 555 954 de Monsieur PENALBA du 1 ^er décembre 1983 décrit une station autonome de nettoyage de navires de plaisance comprenant une cabine mobile lestée semi-immergée à partir de laquelle un opérateur peut orienter des lances à pression d'eau aptes

à nettoyer la coque le long de laquelle la cabine se déplace .

- La demande de brevet FR 2 560 850 du 9 mars 1984 déposée par Monsieur Georges FLANDIN-BLETY décrit un di spo s i t i f de bro s s e s ro t at ive s mu l t ipl e s à fonctionnement autonome pour le nettoyage des coques immergées de navires ou autre surface, comprenant un ensemble de brosses, de propulseurs, de ballasts, de batteries et de caméras apte à être télécommandé à distance depuis la terre ferme.

L' ensemble de ces dispositifs sont soit assez complexes à réaliser et/ou à mettre en œuvre, surtout quand il faut utiliser des plongeurs, soit sont d'une efficacité assez limitée, soit nécessitent des moyens supports terrestres ou flottants indépendants du bateau à nettoyer, ce qui fait qu' à ce jour aucun de ces dispositifs connus pourtant depuis plusieurs dizaines d' années n' a trouvé de débouchés à l ' échelle de l ' importance de la demande des propriétaires et commandants de bateaux de plaisance surtout de moyenne et de grande taille.

Le problème pose et l' objectif de l' invention est en effet de pouvoir nettoyer les œuvres vives de la coque d'un bateau à flot, d' une part pour tous les bateaux en particulier de grande taille au moins autour de leur ligne de flottaison, tant au-dessus qu' en-dessous, et de préférence en utilisant un dispositif apte à être embarqué sur le bateau lui-même pour pouvoir assurer ledit nettoyage en tout lieu où le bateau peut être amené à se déplacer et/ou à séjourner et, d' autre part, pour les bateaux de moyenne et petite taille sur toute la surface de leur coque immergée, et dans tous les cas

suivant un procédé et avec un dispositif n'ayant pas les inconvénients des dispositifs actuels, c'est-à-dire sans nécessiter d'intervention humaine sous-marine ni de moyens de surface spécifiques. Une solution au problème posé est un dispositif de nettoyage apte a être utilisé pour nettoyer a flot les parties de coque de bateau au moins autour de la ligne de flottaison de celle-ci, comportant au moins un premier moyen actif de nettoyage solidaire d'une première structure porteuse : suivant l'invention le dispositif comporte au moins un premier flotteur, fixé à et sous la structure porteuse et dont la réserve de flottabilité compense au moins le poids immergé des moyens actifs de nettoyage, et ladite structure porteuse comprend au moins un bras dont l'extrémité distale supporte au moins deux premiers moyens actifs de nettoyage et l'autre extrémité proximale est apte à être fixée sur l'arrière d'une annexe, et une articulation disposée entre les deux extrémités dudit bras articulé et apte a incliner les moyens actifs de nettoyage suivant au moins deux positions de travail.

De préférence, chaque premier moyen actif de nettoyage est une brosse cylindrique rotative entraînée par un moteur fixé sur la structure porteuse, et l'axe de l'articulation du bras de celle-ci est perpendiculaire à l'axe de rotation de la brosse et destiné à être horizontal en position de travail.

L'objectif de l'invention pour nettoyer la coque en- dessous et au-delà de la zone autour de la ligne de flottaison, est également atteint avec une deuxième structure porteuse comprenant, d'une part au moins un troisième bras fixé par une pièce de jonction

multifonction au premier bras et apte à être rallongé par emboîtement successif de différentes parties de type tubulaire cylindrique, et, d'autre part, un premier cadre support fixé à l'extrémité distale du troisième bras, lequel premier cadre portant un deuxième ensemble de nettoyage et un deuxième flotteur dont la réserve de flottabilité compense au moins le poids immergé du deuxième ensemble de nettoyage, préférentiellement de type à plateau vibrant. L'objectif de la présente invention est également atteint par un procède de nettoyage à flot de parties des coques de bateau au moins autour de sa ligne de flottaison grâce à au moins un premier moyen de nettoyage actif solidaire d'une structure porteuse, tel que : - on utilise une première structure porteuse comprenant au moins un premier bras dont l'extrémité distale supporte au moins deux premiers moyens de nettoyage et une articulation disposée entre les deux extrémités dudit premier bras. - on fixe, en laissant une liberté relative de débattement en rotation dans le plan vertical, l'autre extrémité proximale du bras sur l'arrière d'une annexe. on adapte l'angle de l'articulation, de telle façon que les premiers moyen actifs de nettoyage soient inclinés dans une position de travail aptes à permettre le nettoyage de la surface de la partie de coque du bateau que l'on veut nettoyer. on positionne l'arrière du bateau annexe en reculant celui-ci jusqu'à ce que les premiers moyens actifs de nettoyage soit apte à nettoyer ladite partie de coque .

Le résultat est un dispositif et un procédé de nettoyage des parties de coque en particulier autour de la ligne de flottaison de bateaux à flot, répondant aux divers inconvénients cités précédemment dans les dispositifs actuels, et permettant, de plus, de maintenir une meilleure esthétique visuelle de la coque ; et cela pratiquement en permanence car la mise en œuvre d'un tel dispositif se faisant assez facilement peut être réalisée en tout lieu où se trouve le bateau dès que le temps et l'environnement le permettent, ce qui peut être fait assez fréquemment, évitant d'autant plus le développement de concrétions et l'encrassement dû aux salissures, facilitant d'autant plus ledit nettoyage et permettant d'espacer les carénages à sec. L'objectif de l'invention est également atteint par combinaison des premiers moyens de nettoyage autour de la ligne de flottaison avec un deuxième ensemble de nettoyage immergé et positionné sur toute partie des œuvres vives de la coque qui, en-dessous de la zone de la ligne de flottaison, nécessite moins de force de frottement pour être correctement nettoyé, ce que permet un ensemble vibrant de nettoyage par mouvement alternatif de va-et-vient d'un tapis plan de type brosse.

On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention mais ceux cités ci-dessus sont déjà suffisants pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt.

Le descripti f et les figures ci-]θintes représentent un exemple de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention, en particulier en utilisant des premiers moyens actifs de nettoyage, pour

la zone de la ligne de flottaison, différents de ceux pris en exemple ci-dessous : en effet à la place de brosses cylindriques, il peut être envisagé des brosses circulaires ou tout autre moyen. - La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif suivant l'invention fixé à l'arrière d'un bateau annexe, et dans une position apte à permettre le nettoyage de parties verticales de coque au niveau de la flottaison, - La figure 2 est une autre vue perspective du dispositif suivant l'invention dans une position de travail apte à permettre le nettoyage de parties inclinées de coque au niveau de la flottaison.

- La figure 3 est une vue du dispositif suivant les figures 1 et 2 dans une autre position de travail permettant en particulier de nettoyer les parties de coques quasiment horizontales telles que les voûtes très prononcées des voiliers à grands élancements comme celles de classes J ou le dessous des plateformes de bain des yachts à moteur, toujours proche de la ligne de flottaison.

La figure 4 est une vue d'ensemble latérale schématisée d'un dispositif suivant l'invention comportant deux structures porteuses de moyens de nettoyage, l'une comme suivant la représentation des figures 1 à 3 et l'autre pour permettre le nettoyage des parties de coque situées au-delà de la zone autour du niveau de la flottaison pour une coque de bateau schématisée par une simple courbe. - La figure 5 est une représentation du même dispositif que sur la figure 4 mais avec la première structure simplement représentée par une ligne en

pointillé et la deuxième structure porteuse positionnée plus profondément et en position de nettoyage de la quille du bateau considère.

- Les figures 6A et 6B sont des vues latérales plus détaillées de la deuxième structure porteuse et montrant l'ensemble vibrant de nettoyage suivant ses deux positions extrêmes obtenues par rotation, à 180° l'une de l'autre, la figure 6B représentant particulièrement cette deuxième structure porteuse en position de remorquage en surface de l'eau comme sur la figure 8.

- La figure 7 est une vue de dessus de la deuxième structure porteuse avec tous ses équipements tel que représenté en vue latérale sur la figure 6A.

- La figure 8 est une vue d'ensemble du dispositif suivant l'invention en position de remorquage, la première structure porteuse étant posée sur la deuxième structure .

La présente invention concerne en effet un dispositif de nettoyage à flot des parties de coque de bateau 12 au moins dans la zone 12i autour de leur ligne de flottaison (tel que représentée sur les figures 4 et 5) , lequel dispositif est apte à être installé sur toute annexe 6 existante (ce terme « annexe » désignant dans la présente description tout petit bateau non spécifique à une telle opération de nettoyage) à moteur auxiliaire 7, dont la plupart des bateaux de plaisance de moyenne et grande taille sont équipés pour permettre entre autre le transfert de personnes entre le rivage et le bateau, lorsque celui-ci est ancré au large de ce rivage et ne peut pas s'en approcher. Il s'agit donc de petits bateaux, souvent de type gonflable, polyvalent et

standard duquel le dispositif peut être désinstallé car amovible .

Le dispositif de nettoyage comprend une première structure porteuse 3 que l'on peut fixer à l'arrière de cette annexe 6 et qui comporte à son extrémité distale au moins deux modules comprenant chacun un premier moyen actif de nettoyage telle qu'une brosse rotative 2 entraînée par un moteur 1, les deux dites brosses étant mises en rotation dans un sens opposé l'une de l'autre et à des vitesses variables télécommandables à distance.

Ledit moteur 1 peut être électrique, protégé dans un coffret étanche de type en matière plastique avec porte à fermeture avec joint: l'étanchéité de la sortie d'arbre entraînant la brosse étant assurée par un dispositif de type presse-étoupe . En cas de blocage d'une brosse du fait par exemple d'un appendice de coque, il est prévu un débrayage par friction.

Ladite structure porteuse 3 comprend au moins un premier bras 3i et de préférence deux reliés par des traverses 10, tel que représenté sur les figures jointes, ainsi qu'une articulation 8 disposée entre les deux extrémités des premiers bras 3i dits alors articulés, soit vers le milieu de la longueur totale, et aptes à incliner les premiers moyens actifs de nettoyage 2 suivant au moins deux positions de travail comme celles représentées sur les figures 1, 2 et 3.

Compte tenu d'une part de ces différentes positions de travail correspondant chacune à un angle d'inclinaison particulier des moyens actifs 2 et donc des premiers bras porteurs 3i, et d' autre part, des mouvements relatifs verticaux de l'annexe 6 par rapport à la coque du bateau à nettoyer du fait de l'agitation de

surface de l'eau 22, la première structure porteuse 3 est fixée à l'arrière de l'annexe 6 par les extrémités proximales des premiers bras 3i qui la constituent, par tout moyen, comportant au moins un axe, laissant une liberté relative de débattement en rotation de cette première structure 3 dans le plan vertical

Par ailleurs, du fait de la courbure des parties de coque à nettoyer qui ne sont pas touj ours d'inclinaison constante autour de la zone considérée, et des éventuels mouvements de bascule dans le plan vertical de la structure porteuse 3, les extrémités distales desdits premiers bras 3i comportent un axe de pivotement 9 portant les premiers moyens actifs de nettoyage 2, lequel étant apte a laisser a ceux-ci une liberté relative de débattement en rotation dans le plan vertical par rapport à la structure support 3, ce qui permet une auto-adaptation de contact avec la surface de la coque à nettoyer.

Pour assurer l' équilibre de l' ensemble du dispositif de nettoyage à la hauteur voulue par rapport à l'annexe 6, et à la coque du bateau à nettoyer, au moins un premier flotteur 4 est fixé à et sous la structure porteuse 3 et sa réserve de flottabilité compense au moins le poids immergé des premiers moyens actifs de nettoyage 2.

Ledit premier flotteur 4 est positionne à des hauteurs et des distances différentes par rapport aux moyens de nettoyage 2, suivant la position de travail voulue : pour cela une tige support 5 relie ledit premier flotteur 4 à la première structure porteuse 3 à laquelle elle est articulée 5i et une entretoise II2, H3 de longueur réglable relie ladite tige 5 à au moins un autre

point d' articulation 52 de la première structure porteuse 3, assurant ainsi une triangulation et une position fixée déterminée du premier flotteur 4. De préférence, la tige 5 est double. Ainsi, sur la figure 1 suivant laquelle les premiers moyens de nettoyage sont disposés verticalement et ramenés pour cela vers l'annexe 6, en fermant l'angle A de l'articulation 8 des premiers bras 3, le premier flotteur 4 est positionné au plus près de ces moyens de nettoyage 2 : la tige support 5 est articulée 5i sur la partie de la structure reliant l'articulation 8 et l'axe de pivotement 9 support des premiers moyens de nettoyage 2, et l'entretoise H ₂ , II3 étant réglée à sa longueur minimum. L'adaptation de l'angle A de l'articulation 8 peut être effectuée par un jeu de flasques solidaires de chaque partie des bras 3, tournant les unes par rapport aux autres et comportant des trous que l'on peut bloquer les uns en face des autres à la bonne position par au moins une clavette passant par ces trous.

Sur la figure 2 pour une position de travail apte à permettre le nettoyage de parties inclinées de la coque, en ouvrant l'angle A de l'articulation 8 des premiers bras 3, l'entretoise réalisée en deux parties H ₂ , H3, tels que deux tubes s'emboîtant l'un dans l'autre et munis chacun de trous de réglage qui sont immobilisés les uns en face des autres à la bonne longueur par des systèmes de type goupille, est réglée dans une position extensive pour éloigner le premier flotteur 4 des premiers moyens de nettoyage 2.

Sur la figure 3 pour une position de travail apte à nettoyer des parties de coque quasiment horizontales,

en ouvrant au maximum soit à 180 ° l ' angle A de l'articulation 8 des bras 3, le premier flotteur 4 est éloigné encore plus que sur la figure 2 des premiers moyens de nettoyage 2, en utilisant une deuxième demi- entretoise Hi qui est articulée 5 ₃ sur la partie de la première structure porteuse 3 située entre l' articulation 8 et l' annexe 6 et qui se connecte à l' autre demi- entretoise H3 solidaire de la tige 5.

Ledit premier flotteur 4 peut être en f ait constitué de deux ou trois flotteurs pour assurer une meilleure stabilité, tant sur le plan latéral que longitudinal .

Les brosses rotatives 2 de nettoyage sont de préférence des brosses cylindriques qui par triangulation avec la force exercée par la poussée du moteur 7 de l ' annexe 6 donne l'équilibre à l'ensemble : par combinaison de leurs vitesses individuelles de rotation et de l'orientation de la poussée du moteur de l' annexe, il est en effet possible de contrôler la progression le long de la coque, de maintenir un point stationnaire ou effectuer un retour en arrière . Certes, ce pilotage nécessite un apprentissage mais qui peut être rapidement pris en main par un opérateur ayant un bon sens marin.

Ces brosses cylindriques sont interchangeables et sont constituées pour cela par des tapis s'enroulant autour d'un mandrin et ont de préférence des dimensions de 200 mm de diamètre environ pour 300 à 400 mm de haut.

Cette interchangeabilité des brosses permet de pouvoir assurer différents types de brossage tels que : - le brossage énergique de la ligne flottaison par des brosses à poils courts et durs,

- lavage des œuvres mortes au-dessus de la ligne de flottaison par des brosses à poils doux, le lustrage par des brosses à poils longs et soyeux . Pour pouvoir nettoyer la coque en-dessous et au- delà de la zone 12 autour de la ligne de flottaison correspondant à la surface de l'eau 22 sur laquelle flotte la coque 12, et jusqu'à l'extrémité inférieure de la quille centrale 12 ₂ , le dispositif suivant l'invention comporte une deuxième structure porteuse 13 telle que représentée sur les figures 4 à 8 dans différentes positions .

Cette deuxième structure porteuse 13 comprend d'une part au moins un troisième bras 13i, et de préférence deux comme pour la première structure porteuse 3 décrite précédemment, lequel bras 13i est fixé par une pièce de jonction multifonction 18 au premier bras 3i et apte à être rallonge par emboîtement successif de différentes parties, et d'autre part un premier cadre 132 support fixé à l'extrémité distale du troisième bras 13i lequel premier cadre portant un deuxième ensemble de nettoyage et un deuxième flotteur 14 dont la réserve de flottabilité compense au moins le poids immergé de ce deuxième ensemble de nettoyage. Celui-ci est un ensemble vibrant comprenant un deuxième cadre 17 fixé suivant un axe de rotation, tel que par deux paliers coaxiaux 19 représentés sur la figure 7, sur un côté du premier cadre 132 à l'arrière du flotteur 14, un plateau vibrant 15 fixé à ce deuxième cadre par des plots amortisseurs H ₁ et un moteur étanche 16, de préférence électrique, d'entraînement en vibration de ce plateau sur lequel il est fixé.

Le deuxième flotteur 14 composé de préférence de deux volumes, formant catamaran comme représenté sur la figure 7, est a flottabilité variable et réglable depuis la surface soit de préférence à enveloppe souple, gonflable à l'air et dégonflable : ce flotteur 14 est apte à supporter, quand il est gonflé, en surface et hors d'eau au moins l'ensemble de nettoyage et la deuxième structure porteuse 13 dont le bras 3i est apte à entraîner ce deuxième flotteur en remorquage derrière ladite annexe 6. Et de préférence dans cette configuration les flotteurs 14 peuvent également supporter en appui sur le cadre 132 le premier ensemble de nettoyage 1, 2 et la première structure porteuse comme représentée sur la figure 8. L'ensemble vibrant 15, 16, 17 comprend au moins une flasque latérale 20, et de préférence 2 située de part et d'autre du moteur 16 et perpendiculairement à la direction de vibration en va-et-vient du moteur 16 : les surfaces de ces flasques latérales ainsi disposées prennent appui dans l'eau et limitent l'amplitude du mouvement latéral de l'ensemble de cette partie du dispositif provoqué par la vibration du moteur 16.

Ainsi en complément du procédé décrit précédemment pour nettoyer une coque de bateau 12 dans la zone 12i autour de sa ligne de flottaison, quand on veut nettoyer au-dessous et au-delà de cette zone : on utilise une deuxième structure porteuse comprenant d'une part au moins un troisième bras 13i fixé par une pièce de jonction multifonction 18 au premier bras 3i, et d'autre part un premier cadre 13 ₂ support fixé a l'extrémité distale de ce troisième bras 13i

lequel premier cadre portant un deuxième ensemble de nettoyage, de type vibrant, et un deuxième flotteur 14.

- On dégonfle le deuxième flotteur 14 (quand il s'agit de flotteur gonflé à l'air) pour l'immerger, à flottabilité neutre, avec le deuxième ensemble de nettoyage et la deuxième structure porteuse 13, et on allonge ledit troisième bras 13i à travers la pièce multifonction 18 en rajoutant autant d'éléments tubulaires, emboîtés les uns à la suite des autres, que nécessaires pour immerger la deuxième structure porteuse 13 a la profondeur voulue et atteindre la zone de coque à nettoyer ; le troisième bras 13i pivotant par cette pièce multifonction, permet, en regonflant le flotteur 14 à la pression d'air correspondant à la force d'appui que l'on veut exercer sur la coque, de venir appuyer la plaque vibrante 15 contre la coque 12, et un axe de rotation 19 du cadre 13 ₂ de l'ensemble vibrant de nettoyage permet librement l'inclinaison voulue de la plaque 15 pour qu'elle soit positionnée parallèlement contre la surface de coque et apte à la nettoyer.

La pièce multifonction 18 est appelée ainsi car, comme on vient de le décrire, elle permet :

- la fixation du bras 13i sur le bras 3i,

- le coulissement du bras pour le descendre et le remonter, tout en permettant le rajout par emboîtement de rallonges dont les jonctions doivent pouvoir passer à travers de cette pièce,

- l'inclinaison réglable de ce bras entre 15 et 60° au moins par rapport à l'horizontale, - le remorquage de l'ensemble des dispositifs.

Pour permettre en effet le déplacement de l'annexe 6 d'un bateau ou d'un site à un autre, on remonte la

deuxième structure porteuse 13 par regonflage complet du flotteur 14, pour que l'ensemble des éléments qu' il porte soit au-dessus de la surface de l'eau 22 comme représenté sur les figures 6B et 8, le troisième bras 13i étant alors raccourci au maximum et fixé à son extrémité distale dans un premier manchon 21i incliné d'un angle α de 25 a 30 ° (de préférence 27 ° ) pour permettre la traction du flotteur par l'annexe 6, l'autre extrémité du troisième bras 13i étant bloquée dans la pièce multifonction 18 et donc solidaire de la première structure 3. On peut également faire reposer la première structure porteuse 3, 4 et le premier système de nettoyage 1, 2 sur le cadre 13 ₂ , le flotteur 14 portant alors l' ensemble des éléments du dispositif suivant l' invention comme représenté sur la figure 8.

Un deuxième manchon 2±2 est incliné d'un angle de 40 à 50° (de préférence 45°) et situé plus vers l' avant du cadre 13 ₂ , dont il est solidaire, que le premier manchon 21i par rapport à l'ensemble vibrant situé à l'arrière du cadre 132. Ce deuxième manchon 2I2 permet d'y fixer l'extrémité distale du troisième bras 13i pour atteindre d'autres zones de coque immergée, en-dessous de celle autour de la ligne de flottaison, et qui ne pourraient pas être atteintes en utilisant le premier manchon 21i, en fonction de l' inclinaison nécessaire tel que pour les parois verticales des gros bateaux a moteur (dits « motor yacht ») .

On appelle « avant » du cadre 13 ₂ et du flotteur 14 la partie située vers l'annexe 6, et « arrière » la partie opposée.