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Winch

Un winch (de l'anglais, prononcĂ© [wintʃ] « ouĂŻntch »), s'il est Ă  axe horizontal, ou cabestan[1], s'il est Ă  axe vertical, est un treuil fixe placĂ© sur le pont d'un voilier de plaisance qui permet de dĂ©multiplier la traction exercĂ©e par l'Ă©quipage sur les cordages (Ă©coute, drisse, bras de spinnaker) utilisĂ©s pour contrĂŽler la voilure.

Winch self tailing (EN), ou cabestan Ă  queue automatique (FR), et sa manivelle sur un voilier de plaisance

Histoire

Reliance, 1903.

Sur les voiliers anciens, des palans constitués de poulies frappées sur les cordages permettaient de démultiplier la traction humaine exercée sur les cordages. Le cabestan permettait de combiner la force de plusieurs hommes et l'efficacité de bras de leviers pour hisser les lourdes vergues et drisses.

À la fin du XIXe siĂšcle les grands voiliers de commerce sont progressivement Ă©quipĂ©s de treuils Jarvis Ă  manivelles permettant de rĂ©gler aisĂ©ment les voiles[2] et de treuils Ă  vapeur pour hisser les lourdes vergues[3].

Le yacht américain Reliance, vainqueur de la Coupe de l'America de 1903, fut le premier voilier de course équipé de treuils modernes. Ces cabestans étaient à double vitesse et fixés sur le pont, apportant un net avantage par rapport à l'usage traditionnel de palans pour hisser et border ses voiles gigantesques. L'usage de ces équipements s'est ensuite généralisé sur les voiliers de course puis de plaisance.

L'influence anglo-saxonne, dominante dans la pratique de la voile sportive et de plaisance au XIXe et au dĂ©but du XXe siĂšcle, explique peut-ĂȘtre que le mot winch ait Ă©tĂ© introduit en français vers les annĂ©es 1950[4].

Sur les bisquines, anciens bateaux de pĂȘche de la Manche, un treuil sur axe horizontal, dĂ©nommĂ© ouinche (transcription de l'anglais winch), Ă©tait utilisĂ© pour remonter les dragues Ă  huĂźtres[5].

Fonctionnement

EN : Winch Harken, 2 speed (ratio 42) ; FR : Cabestan de la marque Harken Ă  deux vitesses, ratio 42

Pour hisser et rĂ©gler les voiles, l'Ă©quipage d'un voilier utilise diffĂ©rents cordages qu'il doit, selon la manƓuvre, mollir ou mettre en tension. Au-delĂ  d'une certaine vitesse de vent et Ă©galement en fonction de la surface des voiles, la force Ă  exercer sur les cordages nĂ©cessite de recourir Ă  une assistance mĂ©canique. Le cordage Ă  mettre en tension est enroulĂ© autour du corps cylindrique du cabestan (la poupĂ©e). L'Ă©quipage fait tourner le treuil Ă  l'aide d'une manivelle amovible, qui n'entraine pas directement la poupĂ©e : un jeu de pignon interne rĂ©duit le nombre de rotation de la poupĂ©e par rapport au nombre de rotation de la manivelle. La force exercĂ©e sur le cordage est multipliĂ©e par rapport Ă  celle exercĂ©e sur la manivelle

  • en raison de la rĂ©duction du nombre de tour (par exemple, doublĂ©e lorsque le nombre de rotation est divisĂ© par deux)
  • en raison du rapport entre la longueur de la manivelle et le rayon de la poupĂ©e (par exemple, triplĂ©e si la manivelle fait le triple du rayon)[6]

Dans cet exemple, elle est donc multipliĂ©e par six (la distance parcourue par la manivelle est Ă©galement six fois la longueur de cordage tirĂ©e). La force que le treuil, son support, et le cordage doivent ĂȘtre en mesure de supporter est Ă©galement multipliĂ©e de mĂȘme. Le ratio de multiplication peut aller de 5 sur les plus petits treuils (1 force de kg exercĂ©e sur la manivelle se traduit par une traction de kg sur le cordage et sur le treuil) Ă  120 sur les plus gros dans les gammes commercialisĂ©es en sĂ©rie. Le poids et le diamĂštre du treuil augmentent proportionnellement. Le diamĂštre du cordage, et le nombre de tour nĂ©cessaires autour de la poupĂ©e (pour une bonne transmission de la force exercĂ©e, sans glissement qui entrainerait une usure), Ă©galement.

La majoritĂ© des cabestans possĂšde deux vitesses (deux rapports). La deuxiĂšme vitesse est obtenue en inversant le sens de rotation de la manivelle (la poupĂ©e, elle, tournant toujours dans le mĂȘme sens). On trouve Ă©galement de petits treuils monovitesse et des gros treuils Ă  trois vitesses, ainsi que d'autres permettant de choquer la voile (reverse ; sinon, le treuil est muni de cliquets qui n'autorisent la rotation que dans un sens, de sorte que l'opĂ©rateur peut alterner traction et repos).

Sur un voilier d'une certaine taille (au-delĂ  de 7–8 m), il existe en gĂ©nĂ©ral plusieurs treuils :

  • les cabestans d'Ă©coutes placĂ©s de part et d'autre du cockpit, les plus puissants, sont utilisĂ©s pour border les Ă©coutes de gĂ©nois et de spi
  • les cabestans de drisse gĂ©nĂ©ralement placĂ©s sur le rouf ou le mĂąt dĂ©diĂ©s aux drisses de gĂ©nois, grand voile et spinnaker
  • des winchs sont parfois placĂ©s sur le mĂąt (axe Ă  l'horizontal) pour aider Ă  la manƓuvre des drisses.
  • des winchs, plus rarement, sont parfois placĂ©s sur la bĂŽme (axe Ă  l'horizontal) pour permettre les prises de ris

La poupĂ©e du treuil peut ĂȘtre rĂ©alisĂ©e dans diffĂ©rents matĂ©riaux : fonte d'aluminium, inox, carbone, bronze... Sa surface est texturĂ©e (rayures, quadrillage...) pour maximiser l'adhĂ©rence avec le cordage.

Coincement ou surpattage et autres incidents de manƓuvre

L'emploi d'un treuil, notamment d'un cabestan, demande certaines prĂ©cautions et peut ĂȘtre l'occasion de blessures et traumatismes avec la manivelle. Par ailleurs l'installation d'un treuil (cabestan ou winch) par rapport Ă  une manƓuvre doit respecter certains critĂšres ; en particulier, le cordage de manƓuvre servi par le treuil doit aboutir sur la poupĂ©e suivant un angle (dit angle de tire) d'une dizaine de degrĂ©s vers le bas de la poupĂ©e, pour Ă©viter que les tours de cordage sur la poupĂ©e (typiquement entre 2 et 4) ne se chevauchent et se coincent (ce qui peut avoir de graves consĂ©quences pour le bateau et l'Ă©quipage, notamment pour l'Ă©coute d'un grand foc (dit gĂ©nois) ou d'un spinnaker). Le garnissage d'un cordage sur la poupĂ©e du cabestan se fait de bas en haut : la partie sous tension (le courant en jargon marin) en bas, et la tension diminuant Ă  chaque tour pour devenir quasi nulle en haut (voir la photo en tĂȘte d'article, avec une Ă©coute de couleur rouge). Il est d'usage d'embraquer rapidement Ă  la main (« Ă  la volĂ©e Â») avec un tour ou deux sur la poupĂ©e puis de frapper (mettre en place) un tour ou deux de plus (cela dĂ©pend de la traction et donc de la force du vent) pour finir d'embraquer Ă  la manivelle, en jouant Ă©ventuellement sur la dĂ©multiplication des vitesses mĂ©caniques disponibles. Le dĂ©garnissage d'un treuil se fait Ă©videmment dans l'ordre inverse du garnissage (en faisant attention Ă  ses doigts, le port de gants spĂ©ciaux, type mitaines, Ă©tant conseillĂ©).

MalgrĂ© ces prĂ©cautions, il peut arriver qu’un chevauchement sous tension aboutisse Ă  un blocage complet de l'Ă©coute (en gĂ©nĂ©ral par la faute d'un opĂ©rateur trop pressĂ©). Par analogie avec les chaĂźnes de mouillage s'emmĂȘlant dans les pattes d'une ancre, on parle de surpattage ou d'Ă©coute surpattĂ©e.

Avec certains grands gĂ©nois exerçant une traction de plusieurs centaines de kilogrammes-force (ou DaN) par grand vent, la situation peut devenir trĂšs dĂ©licate, surtout dans un contexte de rĂ©gate serrĂ©e avec un bateau devenu non manƓuvrant.

Le remÚde n'est pas simple. Couper l'écoute au couteau est une solution dangereuse et de dernier ressort car avec une voile qui faseye, la ferrure du point d'écoute s'agitant de façon incontrÎlée, comme une fronde, devient un grave danger.

La solution la plus généralement conseillée dans la littérature nautique consiste à gréer une seconde écoute munie d'un mousqueton rapide largable sous tension et à la sur-border (correctement cette fois) sur un autre cabestan aprÚs avoir gréé une poulie (de préférence une poulie coupée) pour mollir et dégager l'écoute surpattée. Ceci n'est bien entendu possible que si l'écoute surnuméraire et la poulie coupée figurent à l'inventaire de bord[7].

Ce remĂšde prend un certain temps Ă  mettre en Ɠuvre et il est dĂ©conseillĂ© de confondre vitesse et prĂ©cipitation.

Choquer une écoute sur un cabestan dépourvu du systÚme de blocage (dit self-tailing) demande à la fois de la méthode, de la prudence et de la dextérité. Les tours sur la poupée du cabestan (dont le nombre varie suivant la force du vent) assurent " l'accroche" du cordage sur la poupée.

Pour choquer (relùcher) une écoute, l'opérateur maintient les tours bien rangés sur la poupée avec la paume d'une main et relùche ou bloque prudemment l'extrémité molle (le dormant en jargon marin) de l'écoute en prenant bien garde de ne pas s'y faire prendre les doigts.

En navigation, les Ă©coutes doivent pouvoir ĂȘtre relĂąchĂ©es rapidement (en cas de rafale intempestive) : le dormant (l'extrĂ©mitĂ© molle) de l'Ă©coute ne doit pas ĂȘtre tournĂ© sur un taquet avec des demi-clĂ©s (comme on le fait avec une drisse) mais simplement maintenu avec des tours morts faciles Ă  dĂ©gager rapidement.

Sur un voilier-Ă©cole oĂč les Ă©quipiers sont souvent des nĂ©ophytes, il est recommandĂ© de repĂ©rer le sens de rotation (encliquetage, en gĂ©nĂ©ral en sens des aiguilles d'une montre) du cabestan en peignant une ou plusieurs flĂšches sur le sommet de la poupĂ©e, ceci Ă©vitant des fausses manƓuvres.

Typologie

Il existe différents dispositifs qui facilitent l'usage du treuil - cabestan ou winch - ou sont adaptés à des besoins particuliers :

Cabestan Ă  queue automatique (self-tailing)

Lorsque le cabestan est utilisĂ©, le bout libre du cordage doit ĂȘtre lui-mĂȘme maintenu en tension et guidĂ© pour que le cordage ne glisse pas ou ne surpatte pas sur la poupĂ©e (pour que les tours ne se chevauchent pas lors de l'enroulement). Cette contrainte immobilise une main et surtout impose un positionnement par rapport au cabestan qui n'est pas optimal pour exercer une force maximale sur la manivelle. Le dispositif de queue automatique qui couronne les cabestans modernes assure le guidage du cordage et permet Ă  un seul Ă©quipier de tendre un cordage dans toutes les conditions.

Cabestan Ă  colonnes

Cabestan Ă  colonne (Ă  gauche), sur un voilier Ă  Lorient Kernevel

Sur les grands voiliers de rĂ©gate la force Ă  exercer sur les cordages (jusqu'Ă  10 tonnes), mĂȘme avec l'assistance des plus gros cabestans, nĂ©cessite l'intervention de plusieurs Ă©quipiers. La manivelle est remplacĂ©e par un systĂšme dĂ©portĂ© par rapport au cabestan, la colonne de cabestan (surnommĂ©e « moulin Ă  cafĂ© »), qui permet tout Ă  la fois de combiner la force de plusieurs hommes (au moins 2 manivelles sur une colonne) et de dĂ©ployer une plus grande force (l'axe des manivelles est horizontal et Ă  hauteur de hanche). La force exercĂ©e sur une colonne est renvoyĂ©e par un systĂšme de cardan au cabestan. Une seule colonne peut agir alternativement ou simultanĂ©ment sur plusieurs cabestans.

Treuil Ă©lectrique, hydraulique

Le treuil, que ce soit un cabestan Ă  axe vertical ou que ce soit un winch Ă  axe horizontal, peut ĂȘtre entraĂźnĂ© par un moteur Ă©lectrique placĂ© en son axe ou par un moteur reliĂ© Ă  un circuit hydraulique.

Treuil Ă  enrouleur

Le treuil à enrouleur est un treuil utilisé principalement pour les drisses métalliques.

Poulie-winch

Les poulies-winches sont des poulies dont le rĂ©a, rainurĂ© pour empĂȘcher le glissement du cordage, est dotĂ© d'un cliquet anti-retour (parfois dĂ©brayable pour le petit temps).elles sont souvent utilisĂ©es sur des dĂ©riveurs lĂ©gers (Ă©coutes principalement).

Il est recommandé de repérer le sens de fonctionnement de la poulie par une touche de peinture ou une flÚche pointée dans le sens de la traction, ceci pour éviter les confusions dans une phase "chaude" d'une régate, par exemple.

Notes et références

  1. Le français winch (nom masculin), pluriel winchs ou winches désigne exclusivement le petit treuil à main sur les bateaux de plaisance, d'aprÚs le dictionnaire Larousse. « Cabestan », est le terme conseillé depuis 1990 par la Commission de terminologie (France) , bien que le cabestan (anglais capstan) dans le vocabulaire de marine désigne plus globalement un treuil à axe vertical. En anglais, winch signifie également « treuil, manivelle ».
  2. Treuils brevetĂ©s en 1890 par John Charles Barron Jarvis permettant de manƓuvrer simultanĂ©ment l'ensemble des bras d'un phare carrĂ©. Ces treuils Ă©taient actionnĂ©s par des manivelles et permettaient Ă  deux hommes d'effectuer une tĂąche qui en rĂ©clamait prĂ©cĂ©demment une douzaine. Voir (en) Biographie du capitaine Jarvis
  3. « Treuils, cabestans, guindeaux, winchs, etc. », blog Tradboats, 2009 — Jean-Louis Lenhofe, « Le travail et la vie Ă  bord des cargos français Ă  la fin du XIXe siĂšcle », dans Revue d'histoire maritime : La marine marchande française de 1850 Ă  2000, 2006, p. 76 consulter en ligne
  4. « WINCH : Définition de WINCH », sur cnrtl.fr (consulté le ).
  5. Photo d'un ouinche au musée des arts et traditions populaires de Cancale.
  6. voir Levier (mécanique)
  7. Collectif, Nouveau cours des GlĂ©nans, Paris, Éditions du Seuil, 2e trimestre1972, 783 p., « le bon usage du cabestan-ou winch », p. 352-353

Voir aussi

Articles connexes

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