FR3151178A1 - SUBMERGED INSTALLATION FOR FISH FARMING COMPRISING A FLEXIBLE ENVELOPE - Google Patents
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Abstract
Installation immergée (1) pour la pisciculture, comportant une enveloppe extérieure (2) réalisée en un matériau flexible, ladite enveloppe (2) présentant une forme générale de révolution autour d'un axe vertical V, ladite enveloppe s'étendant depuis une région supérieure (5) reliée à une section assurant la flottaison de l'installation, et une région inférieure (7) où elle est reliée à un dispositif rigide inférieur (9) assurant notamment la collecte des matières solides s'écoulant vers le bas de l'installation, l’enveloppe (2) présentant une région de rayon maximal (Rmax) mesuré dans un plan horizontal, caractérisée en ce que sur une portion de hauteur (13) s'étendant depuis la région de rayon maximal de l'enveloppe jusqu'à la région inférieure, le profil de l'enveloppe (2), pris dans un plan vertical passant par ledit axe vertical V est inscrit dans une zone délimitée par :- une première droite (20, 30, 40, 50), verticale, passant par le point P1 de rayon maximal de l'enveloppe ,- une seconde droite (21, 31, 41, 51), tangente au profil de l'enveloppe au point de liaison P2 de l'enveloppe et du dispositif rigide inférieur (9), la première et la deuxième droite se coupant en un point C (25, 35, 45, 55),- un arc de cercle (23, 33) passant par le point de rayon maximal de l’enveloppe P1, et par le point P2 de liaison de l’enveloppe avec le dispositif rigide inférieur (9), ledit arc de cercle étant tangent à la première ou la deuxième droite respectivement au niveau du point P1 de rayon maximal de l'enveloppe ou du point P2 de liaison qui se trouve le plus éloigné du point C, et en ce que le profil présente en chaque point de sa hauteur, une courbure unitaire déterminée comme la courbure multipliée par la valeur du rayon maximal (Rmax) qui varie selon la position du point, mesurée par la longueur unitaire du profil audit point par rapport à la longueur du profil, la valeur de la dérivée de la fonction donnant la courbure unitaire par rapport à ladite longueur unitaire étant inférieure à 15. Figure pour l’abrégé : Fig 3 Submerged installation (1) for fish farming, comprising an outer casing (2) made of a flexible material, said casing (2) having a general shape of revolution around a vertical axis V, said casing extending from an upper region (5) connected to a section ensuring the flotation of the installation, and a lower region (7) where it is connected to a lower rigid device (9) ensuring in particular the collection of solid materials flowing towards the bottom of the installation, the casing (2) having a region of maximum radius (Rmax) measured in a horizontal plane, characterized in that over a portion of height (13) extending from the region of maximum radius of the casing to the lower region, the profile of the casing (2), taken in a vertical plane passing through said vertical axis V is inscribed in a zone delimited by: - a first straight line (20, 30, 40, 50), vertical, passing through the point P1 of maximum radius of the casing ,- a second straight line (21, 31, 41, 51), tangent to the profile of the envelope at the connection point P2 of the envelope and the lower rigid device (9), the first and second straight lines intersecting at a point C (25, 35, 45, 55),- a circular arc (23, 33) passing through the point of maximum radius of the envelope P1, and through the connection point P2 of the envelope with the lower rigid device (9), said circular arc being tangent to the first or second straight line respectively at the point P1 of maximum radius of the envelope or the connection point P2 which is furthest from point C, and in that the profile has at each point of its height, a unit curvature determined as the curvature multiplied by the value of the maximum radius (Rmax) which varies according to the position of the point, measured by the unit length of the profile at said point relative to the length of the profile, the value of the derivative of the function giving the unit curvature relative to said unit length being less than 15. Figure for abstract: Fig 3
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif d’élevage aquacole de type cage fermée ou semi-fermée, utilisable par exemple pour l’élevage piscicole en milieu marin, fluvial ou lacustre.The present invention relates to an aquaculture farming device of the closed or semi-closed cage type, usable for example for fish farming in a marine, river or lake environment.
Ce type de dispositif permet de créer une zone d’élevage fermée, préférentiellement de grande taille et par exemple d’une capacité de plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes, pouvant être directement implantée dans le milieu aquatique naturel, tout en restant isolé de celui-ci. Il permet d’y faire croitre des algues ou d’y élever des animaux aquatiques, tels que des poissons, des crustacés ou des mollusques, jusqu’à ce qu’ils atteignent une taille commercialisable.This type of device makes it possible to create a closed breeding area, preferably large and for example with a capacity of several tens of thousands of cubic meters, which can be directly installed in the natural aquatic environment, while remaining isolated from it. It makes it possible to grow algae or raise aquatic animals, such as fish, crustaceans or molluscs, until they reach a marketable size.
De manière générale, les installations de pisciculture sont principalement de deux types.Generally speaking, fish farming facilities are mainly of two types.
Un premier type d’installations dites « ouvertes » également dénommées « Open Net Pens » incluent une enveloppe confinant les poissons réalisée à base de matériaux très ajourés, de type filet, tel que décrit dans le document EP 0 824 310. Une telle installation présente l'avantage que l'eau est renouvelée par le flux naturel et notamment les courants marins, ainsi qu’une élimination par gravité des déchets qui traversent l'enveloppe. Néanmoins, ces cages présentent l’inconvénient de n’être acceptées que pour les poissons de taille supérieure à la maille du filet, de ne pas protéger ces mêmes poissons des substances ou parasites présents aux alentours de l’installation. Complémentairement, elles induisent des interactions environnementales fortes dues aux rejets dans le milieu des produits de traitement des parasites, des effluents d’élevage, etc..A first type of so-called "open" installations also called "Open Net Pens" include an envelope confining the fish made from very openwork materials, such as nets, as described in document EP 0 824 310. Such an installation has the advantage that the water is renewed by the natural flow and in particular sea currents, as well as the elimination by gravity of waste that passes through the envelope. However, these cages have the disadvantage of only being accepted for fish larger than the mesh of the net, of not protecting these same fish from substances or parasites present around the installation. In addition, they induce strong environmental interactions due to the discharge into the environment of parasite treatment products, livestock effluents, etc.
L’autre type d’installations dites « fermées ou semi-fermées » sont conçues pour permettre de délimiter un volume à l’intérieur duquel la croissance des poissons peut avoir lieu, tout en les confinant pour pouvoir procéder à leur collecte lorsque le cycle de croissance est achevé. Ce volume doit autant que possible être étanche, pour permettre de protéger les poissons en croissance des prédateurs et des parasites présents dans l'eau dans laquelle est plongée l’installation. Dans ce volume sont également apportés des éléments favorables à la croissance des poissons, qu'il s'agisse de leur alimentation, ou des compléments alimentaires ou autres substances à effet vétérinaire. Ce volume isolant l'environnement dans lequel les poissons évoluent, il convient d'y assurer un renouvellement de l'eau qu'il contient ainsi qu'une élimination des déchets solides générés par un élevage généralement par une extraction en partie basse de l'installation.The other type of facilities called "closed or semi-closed" are designed to delimit a volume within which the fish can grow, while confining them so that they can be collected when the growth cycle is complete. This volume must be as watertight as possible, to protect the growing fish from predators and parasites present in the water in which the facility is immersed. Elements that promote the growth of the fish are also provided in this volume, whether it is their food, or food supplements or other substances with a veterinary effect. Since this volume isolates the environment in which the fish evolve, it is advisable to ensure that the water it contains is renewed and that solid waste generated by breeding is eliminated, generally by extraction in the lower part of the facility.
Différentes solutions de manière générale ont été proposées pour des enceintes dans lesquelles sont confinés les poissons à élever.Different solutions have generally been proposed for enclosures in which fish to be raised are confined.
Ainsi, des solutions ont été proposées qui utilisent une enceinte rigide telle qu'illustrée dans le document WO 2019/035719. Si une telle structure présente l'avantage d'être relativement résistante aux mouvements de l'eau, elle présente en revanche de nombreux inconvénients liés à son caractère rigide. On peut notamment citer une difficulté liée à son transport après l’assemblage, ou bien encore un coût important de fabrication, combiné à une complexité à décliner une telle structure dans des dimensions variées. C'est pourquoi il existe également un autre type d'installation, réalisée à partir d'un matériau flexible, qui forme une enveloppe délimitant le volume isolant les poissons de l'environnement dans lequel est immergée l'installation.Thus, solutions have been proposed that use a rigid enclosure as illustrated in document WO 2019/035719. While such a structure has the advantage of being relatively resistant to water movements, it has many drawbacks related to its rigid nature. These include a difficulty related to its transport after assembly, or a significant manufacturing cost, combined with the complexity of declining such a structure in various dimensions. This is why there is also another type of installation, made from a flexible material, which forms an envelope delimiting the volume isolating the fish from the environment in which the installation is immersed.
C’est pourquoi on note l’essor de solutions dans lequel l’enveloppe confinant les poissons est réalisée à partir d’un matériau relativement étanche, typiquement formé par un film, ou un textile enduit. Cette enveloppe est généralement confectionnée pour adopter une forme favorable à l’élevage sur plusieurs plans.This is why we note the rise of solutions in which the envelope confining the fish is made from a relatively waterproof material, typically formed by a film, or a coated textile. This envelope is generally made to adopt a shape favorable to breeding on several levels.
Ce type d’installation comporte donc une enveloppe flexible associée à différents organes destinés à assurer d’une part la flottabilité et d’autre part le maintien global de la forme de l’enveloppe, pour résister aux différentes conditions environnementales (courants, vagues, et aux différences de pression…) auxquelles est soumise l’enveloppe. Ainsi, pour des raisons de répartition de la pression supportée par l’enveloppe, celle-ci a généralement une forme de révolution.This type of installation therefore includes a flexible envelope associated with different components intended to ensure on the one hand buoyancy and on the other hand the overall maintenance of the shape of the envelope, to withstand the different environmental conditions (currents, waves, and pressure differences, etc.) to which the envelope is subjected. Thus, for reasons of distribution of the pressure supported by the envelope, it generally has a shape of revolution.
Par ailleurs, afin de collecter les déchets générés par les poissons, qui sont plus lourds que l’eau, il est commun d’implanter au fond de l’installation un équipement permettant de collecter ces déchets, en vue de leur évacuation et de leur traitement. Cette collecte des déchets est donc effectuée avantageusement en un point unique, de sorte qu’il est avantageux que l’enveloppe flexible présente une forme dont la section dans un plan horizontal diminue plus la profondeur augmente. Une forme conique, avec la pointe orientée vers le bas est donc particulièrement adaptée à cette fonction. En pratique, l’angle du cône est généralement déterminé pour assurer un bon écoulement des déchets par gravité, et éviter que ces derniers ne s’accumulent sur la surface interne de l’enveloppe. Une telle forme est notamment illustrée au document US 4 744 331.Furthermore, in order to collect the waste generated by fish, which is heavier than water, it is common to install equipment at the bottom of the installation to collect this waste, with a view to its removal and treatment. This collection of waste is therefore advantageously carried out at a single point, so that it is advantageous for the flexible envelope to have a shape whose section in a horizontal plane decreases as the depth increases. A conical shape, with the tip pointing downwards, is therefore particularly suitable for this function. In practice, the angle of the cone is generally determined to ensure good flow of waste by gravity, and to prevent it from accumulating on the internal surface of the envelope. Such a shape is illustrated in particular in document US 4,744,331.
Le document CA 3 400 215 décrit une alternative dans lequel l’enveloppe épouse une forme générale sphérique. Cette forme présente néanmoins l’inconvénient d’avoir une pente insuffisante à proximité de sa zone la plus basse avec donc des risques de sédimentation des déchets.Document CA 3 400 215 describes an alternative in which the envelope has a generally spherical shape. This shape nevertheless has the disadvantage of having an insufficient slope near its lowest zone, with therefore risks of sedimentation of waste.
Pour conférer un volume suffisant à l’intérieur de l’enveloppe, celle-ci est réalisée en combinant à la fois le volume de géométrie conique en partie basse, avec généralement un volume de forme cylindrique située en partie haute. Des exemples de telles réalisations sont en particulier décrites dans les documents WO 2021/201691, US 4 798 168, US 8 770 149.To provide sufficient volume inside the envelope, it is produced by combining both the volume of conical geometry in the lower part, with generally a volume of cylindrical shape located in the upper part. Examples of such embodiments are in particular described in documents WO 2021/201691, US 4,798,168, US 8,770,149.
Le Demandeur a constaté que les ruptures de pentes formant des angles au niveau des jonctions entre la portion cylindrique et la portion conique étaient la source de contraintes mécaniques au sein de la membrane formant l’enveloppe, qui pouvaient être préjudiciable à sa tenue dans le temps.The Applicant noted that the slope breaks forming angles at the junctions between the cylindrical portion and the conical portion were the source of mechanical stresses within the membrane forming the envelope, which could be detrimental to its durability over time.
Une forme plus sophistiquée a été proposée dans le document US 6 443 100 qui décrit une cage à poissons dont la forme est cylindrique dans la partie haute, conique dans la partie basse, à proximité du dispositif d’extraction des déchets, et dont la partie intermédiaire entre la zone cylindrique et la zone conique est formée par une transition arrondie tangente (ou congé) formant un secteur torique, évitant la présence d'un angle avec les inconvénients précités.A more sophisticated form has been proposed in document US 6,443,100 which describes a fish cage whose shape is cylindrical in the upper part, conical in the lower part, near the waste extraction device, and whose intermediate part between the cylindrical zone and the conical zone is formed by a tangent rounded transition (or fillet) forming a toric sector, avoiding the presence of an angle with the aforementioned drawbacks.
Le Demandeur a néanmoins constaté que de telles installations présentaient l'inconvénient d'exposer la membrane à des contraintes mécaniques importantes au niveau des jonctions entre les différents secteurs cylindrique, arrondie et conique. En effet, dans un plan vertical, les parties cylindrique et conique présentent un rayon de courbure infinie, ou une courbure nulle, alors que dans la portion arrondie, le rayon de courbure est fixe et non nul. Il apparaît donc que les sauts de courbure à la transition entre la partie cylindrique et la partie arrondie d'une part, et la partie arrondie et la partie conique d'autre part, sont la source d'une augmentation des contraintes s'exerçant dans le tissu, avec en corollaire l'augmentation des risques de déchirure et/ou de dommages ou à tout le moins d'usure prématurée.The Applicant nevertheless noted that such installations had the disadvantage of exposing the membrane to significant mechanical stresses at the junctions between the different cylindrical, rounded and conical sectors. Indeed, in a vertical plane, the cylindrical and conical parts have an infinite radius of curvature, or zero curvature, whereas in the rounded portion, the radius of curvature is fixed and not zero. It therefore appears that the jumps in curvature at the transition between the cylindrical part and the rounded part on the one hand, and the rounded part and the conical part on the other hand, are the source of an increase in the stresses exerted in the fabric, with the corollary increase in the risks of tearing and/or damage or at the very least premature wear.
L’invention concerne donc une installation immergée pour la pisciculture, comportant une enveloppe extérieure réalisée en un matériau flexible. Cette enveloppe s'étend depuis une région supérieure reliée à une section assurant la flottaison de l'installation, et une région inférieure où elle est reliée à un dispositif rigide inférieur assurant notamment la collecte des matières solides s'écoulant vers le bas de l'installation, Cette enveloppe présente une forme générale de révolution autour d'un axe vertical V, et possède une région de rayon maximal (Rmax) mesuré dans un plan horizontal.The invention therefore relates to a submerged installation for fish farming, comprising an outer casing made of a flexible material. This casing extends from an upper region connected to a section ensuring the flotation of the installation, and a lower region where it is connected to a lower rigid device ensuring in particular the collection of solid materials flowing towards the bottom of the installation. This casing has a general shape of revolution around a vertical axis V, and has a region of maximum radius (Rmax) measured in a horizontal plane.
L’invention consiste à donner à l'enveloppe un profil spécifique, par lequel le rayon de courbure est maîtrisé et continu, et ne présente pas de variations locales supérieures à un seuil prédéterminé, qui serait source de fortes contraintes mécaniques au sein de la membrane.The invention consists in giving the envelope a specific profile, by which the radius of curvature is controlled and continuous, and does not present local variations greater than a predetermined threshold, which would be the source of strong mechanical constraints within the membrane.
En d'autres termes, l'invention consiste à définir le profil de l'enveloppe de telle sorte que dans la zone d'intérêt située entre la région du rayon maximal, et le raccordement du dispositif d'extraction des déchets, ce profil reste circonscrit à l’intérieur d’une surface caractéristique. Cette surface comporte deux côtés rectilignes constitués par la verticale au point de largeur maximale de l'enveloppe d'une part, et d'autre part, par la droite tangente à l'enveloppe au point de raccordement au dispositif inférieur d'extraction. La troisième ligne qui clôt cette surface est un arc de cercle qui passe par les deux points spécifiques que sont le point de largeur maximale de l'enveloppe et le point de raccordement au dispositif rigide inférieur destiné à l’extraction des déchets. En l'un de ces deux points, cet arc de cercle est tangent à la tangente à l'enveloppe. Il s'agira du point de plus grand diamètre de l'enveloppe dans le cas d'une cage de forme plutôt allongée verticalement, pour lequel le point d'intersection des deux droites caractéristiques se situe plus près du raccordement au dispositif d'extraction que du point de plus fort diamètre. À l'inverse, dans le cadre d'une cage plus large que haute, le cercle fermant la surface contre profil sera tangent alors au niveau du raccordement du dispositif d'extraction. L'autre extrémité de l'arc de cercle passe simplement au niveau de l’autre points remarquable.In other words, the invention consists in defining the profile of the envelope such that in the area of interest located between the region of the maximum radius and the connection of the waste extraction device, this profile remains circumscribed within a characteristic surface. This surface has two rectilinear sides formed by the vertical at the point of maximum width of the envelope on the one hand, and on the other hand, by the straight line tangent to the envelope at the point of connection to the lower extraction device. The third line which closes this surface is an arc of a circle which passes through the two specific points which are the point of maximum width of the envelope and the point of connection to the lower rigid device intended for the extraction of waste. At one of these two points, this arc of a circle is tangent to the tangent to the envelope. This will be the point of largest diameter of the envelope in the case of a cage of a rather vertically elongated shape, for which the point of intersection of the two characteristic lines is located closer to the connection to the extraction device than to the point of largest diameter. Conversely, in the case of a cage wider than it is high, the circle closing the surface against the profile will then be tangent to the level of the connection of the extraction device. The other end of the arc of the circle simply passes at the level of the other remarkable point.
La maîtrise de la variation de la courbure de l'enveloppe sur toute cette zone se fait quantitativement par la normalisation de la courbure et de la longueur, en déterminant la courbure unitaire ou adimensionnelle, en multipliant la courbure en un point donné par le rayon maximal de l’enveloppe, mesuré dans un plan horizontal. Parallèlement, la position du point courant est mesurée également de façon normalisée, en rapportant la distance du courant par rapport à une des extrémités de l'enveloppe, et en divisant cette dernière par la longueur de l’enveloppe sur l'intégralité de la zone.Controlling the variation of the envelope curvature over this entire area is done quantitatively by normalizing the curvature and length, by determining the unit or dimensionless curvature, by multiplying the curvature at a given point by the maximum radius of the envelope, measured in a horizontal plane. At the same time, the position of the current point is also measured in a standardized way, by reporting the distance of the current from one of the ends of the envelope, and by dividing the latter by the length of the envelope over the entire area.
En pratique, la géométrie d'un tel profil peut être définie de différentes manières, en donnant aux profils des formes de courbes prédéterminées.In practice, the geometry of such a profile can be defined in different ways, giving the profiles predetermined curve shapes.
Ainsi, sur la portion de hauteurs caractéristiques, le profil de l'enveloppe peut correspondre à une courbe clothoïde. On rappelle qu'une courbe clothoïde est définie comme une courbe dont l'abscisse curviligne en un point donné varie, à un facteur de proportionnalité près, avec la courbure de la courbe en ce point. Avantageusement, en fixant le point d'origine de mesure de l'abscisse curviligne à une extrémité de la zone de profil d'intérêt, la courbure en ce point est nulle, et permet de se raccorder à une portion de rayon de courbure nulle, c’est-à-dire avec un profil rectiligne, comme par exemple dans une région cylindrique ou conique de l'enveloppe.Thus, on the portion of characteristic heights, the profile of the envelope can correspond to a clothoid curve. It is recalled that a clothoid curve is defined as a curve whose curvilinear abscissa at a given point varies, to within a proportionality factor, with the curvature of the curve at this point. Advantageously, by fixing the point of origin of measurement of the curvilinear abscissa at one end of the profile zone of interest, the curvature at this point is zero, and makes it possible to connect to a portion of zero radius of curvature, that is to say with a rectilinear profile, as for example in a cylindrical or conical region of the envelope.
En pratique, le profil peut se composer de plusieurs tronçons correspondants chacun à une courbe clothoïde. Autrement dit, la propriété de la courbe clothoïde qui présente une courbure continue, et pouvant croître depuis une valeur nulle, peut être mise à profit pour assurer un raccordement de cette portion de profil à deux zones de courbure nulle, en associant deux tronçons de type clothoïde raccordés l'un à l'autre avec une valeur de courbure identique.In practice, the profile can be composed of several sections, each corresponding to a clothoid curve. In other words, the property of the clothoid curve, which has a continuous curvature and can increase from a zero value, can be used to ensure a connection of this portion of the profile to two zones of zero curvature, by associating two clothoid-type sections connected to each other with an identical curvature value.
D'autres courbes remarquables peuvent être employées pour réaliser le profil caractéristique, et par exemple les courbes de type spline. On rappelle qu’une courbe spline est une courbe qui comporte un certain nombre de points prédéterminés, entre lesquels la courbe adopte entre chacun des points un profil polynomial. Dans le cadre de l'invention, on choisira des courbes spline d'ordre au moins deux, de manière à assurer la continuité géométrique d’ordre G2 de la courbure entre chacun des tronçons polynomiaux . Ainsi, en pratique, la détermination de la courbe spline recherchée peut se faire par calcul, en utilisant les valeurs de paramètres correspondant aux courbures auxquelles on raccorde la portion caractéristique.Other remarkable curves can be used to produce the characteristic profile, for example spline-type curves. It is recalled that a spline curve is a curve that includes a certain number of predetermined points, between which the curve adopts a polynomial profile between each of the points. In the context of the invention, spline curves of order at least two will be chosen, so as to ensure the geometric continuity of order G2 of the curvature between each of the polynomial sections . Thus, in practice, the determination of the desired spline curve can be done by calculation, using the parameter values corresponding to the curvatures to which the characteristic portion is connected.
D’autres géométries peuvent être adoptées par le profil, dans la zone caractéristique, y compris des géométries où la courbure s’inverse en un ou plusieurs points de la zone caractéristique. Ainsi, l’enveloppe est pour l’essentiel convexe, c’est-à-dire avec une courbure orientée vers l’intérieur de la cage. Mais il est possible également d’avoir une courbure orientée vers l’extérieur dans des zones limitées.Other geometries can be adopted by the profile, in the characteristic area, including geometries where the curvature is reversed at one or more points of the characteristic area. Thus, the envelope is essentially convex, i.e. with a curvature oriented towards the inside of the cage. But it is also possible to have a curvature oriented towards the outside in limited areas.
L'invention permet de réaliser de multiples géométries de cage à poissons, en particulier celles qui présentent en partie supérieure une forme cylindrique. Il est en effet ainsi possible de poursuivre vers le bas le profil de l'enveloppe en assurant une progressivité de la courbure de ce profil, en limitant les contraintes s'exerçant à l'intérieur du tissu, du fait de l'absence de saut de courbure.The invention makes it possible to produce multiple fish cage geometries, in particular those which have a cylindrical shape in the upper part. It is in fact thus possible to continue the profile of the envelope downwards while ensuring a progressiveness of the curvature of this profile, by limiting the stresses exerted inside the fabric, due to the absence of curvature jump.
En pratique, l'enveloppe peut être réalisée à partir de différents matériaux, et en particulier à partir de fils, ou encore de manière préférentielle à base d’un matériau comportant une couche textile d’âme enduite d'un matériau polymérique.In practice, the envelope can be made from different materials, and in particular from threads, or even preferentially from a material comprising a textile core layer coated with a polymeric material.
Cette enveloppe peut être réalisée de différentes manières et notamment par l'assemblage de différents fuseaux qui s'étendent dans le sens de la hauteur de l'installation, ces fuseaux étant assemblés par leurs zones en regard, par soudure notamment. Selon la taille de la cage, il est également possible d’assembler les différents fuseaux par des systèmes mécaniques tel qu’un laçage, une fermeture à glissière, ou encore un rivetage…This envelope can be made in different ways, including by assembling different spindles that extend in the direction of the height of the installation, these spindles being assembled by their facing areas, by welding in particular. Depending on the size of the cage, it is also possible to assemble the different spindles by mechanical systems such as lacing, a zipper, or even riveting...
La manière de réaliser l’invention, ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description des modes de réalisations qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles :The manner of carrying out the invention, as well as the advantages which result therefrom, will emerge clearly from the description of the embodiments which follow, supported by the appended figures in which:
Dans l'ensemble des figures et dans la suite de la description, les échelles et les proportions des différents éléments qui sont représentés l'ont été à titre indicatif dans le but de mieux comprendre l'invention. Elles peuvent différer des dimensions et proportions réelles. Par ailleurs, et par convention, les éléments sont décrits en considérant leur orientation dans l'espace dans une situation d'utilisation normale, c'est-à-dire avec des forces de gravité qui imposent à l'axe de révolution de l’installation d'être vertical.In all the figures and in the remainder of the description, the scales and proportions of the various elements that are represented have been shown for information purposes in order to better understand the invention. They may differ from the actual dimensions and proportions. Furthermore, and by convention, the elements are described by considering their orientation in space in a normal use situation, that is to say with gravitational forces that require the axis of revolution of the installation to be vertical.
Comme illustré à la
Plus précisément, comme illustré à la
Comme illustré à la
Plus précisément, comme illustré à la
- une première ligne20est un segment de droite qui est vertical, et s'étend vers le bas depuis le pointP1de rayon maximal. Cette droite est, dans le cas où l'enveloppe a une forme cylindrique, au-dessus du pointP1qui se trouve dans la continuité du profil de l'enveloppe au-dessus du pointP1;
- une deuxième ligne21est définie par rapport au point P2 de raccordement de l’enveloppe avec le dispositif rigide8. Cette ligne2 1est également un segment de droite qui est tangent à l'enveloppe au pointP2où l'enveloppe se raccorde au dispositif rigide8
- la troisième ligne23est un arc de cercle qui relie les pointsP1etP2afin de refermer la zone caractéristique. Dans la forme illustrée la
- a first line 20 is a straight line segment which is vertical, and extends downwards from the point P1 of maximum radius. This straight line is, in the case where the envelope has a cylindrical shape, above the point P1 which is in the continuity of the profile of the envelope above the point P1 ;
- a second line 21 is defined relative to the point P2 of connection of the envelope with the rigid device 8. This line 21 is also a straight line segment which is tangent to the envelope at the point P2 where the envelope connects to the rigid device 8.
- the third line 23 is an arc of a circle which connects the points P1 and P2 in order to close the characteristic zone. In the illustrated form the
Ce choix est fait pour tenir compte du fait que le segment pertinent de la droite21s'étendant du pointP2au point25à l’intersection avec la droite20présente une longueur supérieure au segment de la droite20séparant le même point25du pointP1du début de la portion de profil caractéristique. Ainsi, dès lors que le profil de l'enveloppe se retrouve dans la zone hachurée26, le Demandeur a constaté qu'une première condition était remplie pour que les contraintes s'exerçant à l'intérieur de la membrane de l'enveloppe soient maintenues en dessous d'un seuil maximal.This choice is made to take into account the fact that the relevant segment of the line 21 extending from point P2 to point 25 at the intersection with the line 20 has a length greater than the segment of the line 20 separating the same point 25 from point P1 of the start of the characteristic profile portion. Thus, since the profile of the envelope is found in the hatched zone 26 , the Applicant has found that a first condition is met so that the stresses exerted inside the membrane of the envelope are maintained below a maximum threshold.
Une seconde condition pour obtenir cet effet est que la définition de la courbe forme un profil induisant une limitation de la variation de la courbure le long de l'enveloppe entre le point le plus hautP0et le point le plus basP2. A second condition for obtaining this effect is that the definition of the curve forms a profile inducing a limitation of the variation of the curvature along the envelope between the highest point P0 and the lowest point P2.
Plus précisément, cette variation de courbure (définie comme l'inverse du rayon de courbure mesuré en chaque point) s'apprécie en élaborant une variable adimensionnelle pour la rendre moins dépendante des dimensions absolues de la cage. Cette variable adimensionnelle, dénommée ci-après courbure unitaireKu, s’obtient en multipliant la courbure mesurée par le rayon maximalR max de l’enveloppe au pointP1. Ainsi, la courbure unitaire mesurée en se déplaçant entre les pointsP 0 etP2a une valeur absolue inférieure à Rmax x Kmax, où Kmax est la valeur maximale de courbure (dans un plan vertical passant par l’axe de révolution) mesurée sur toute la hauteur de l’enveloppe. Parallèlement, afin d’évaluer la variation de cette courbure unitaire, on peut la tracer sur une courbe telle tel qu'illustrée à la
Le Demandeur a constaté que la limitation de la variation de cette courbure unitaire permettait de limiter le niveau des contraintes s'exerçant à l'intérieur de l'enveloppe. Pour ce faire, l'écart en courbure relative entre deux points distants de 2 % en longueur unitaire est inférieur à 0.30 de courbure unitaire. En d'autres termes, ce critère correspond à s'assurer que la dérivée de la fonction donnant la courbure unitaire en fonction de la longueur unitaire reste inférieure à 15. On note que la courbure est continue au niveau du point P1, qui marque la jonction entre la partie haute de l’enveloppe, de forme cylindrique dans l’exemple, et la partie basse épousant le profil caractéristique.The Applicant found that limiting the variation of this unit curvature made it possible to limit the level of stresses exerted inside the envelope. To do this, the difference in relative curvature between two points 2% apart in unit length is less than 0.30 of unit curvature. In other words, this criterion corresponds to ensuring that the derivative of the function giving the unit curvature as a function of the unit length remains less than 15. It is noted that the curvature is continuous at point P1, which marks the junction between the upper part of the envelope, cylindrical in shape in the example, and the lower part following the characteristic profile.
Dans la variante illustrée à la
Dans la variante illustrée à la
Bien entendu, des formes dérivées de cette clothoïde peuvent être employées, en utilisant des clothoïdes d'ordre N > 1Of course, forms derived from this clothoid can be used, using clothoids of order N > 1
Par ailleurs, en fonction de la courbure existante au niveau du pointP1, notamment dans le cas où la zone de l'enveloppe située au-dessus du pointP1n'est pas cylindrique, il est possible d'introduire un décalage dans la définition du paramétrage de la courbe clothoïde pour que le rayon à l'abscisse curviligne nul correspondant au pointP1ne soit pas elle-même nulle, mais égale à la courbure située au-dessus du pointP1. Furthermore, depending on the curvature existing at point P1 , particularly in the case where the area of the envelope located above point P1 is not cylindrical, it is possible to introduce an offset in the definition of the parameterization of the clothoid curve so that the radius at the zero curvilinear abscissa corresponding to point P1 is not itself zero, but equal to the curvature located above point P1.
Ce même principe peut être décliné à l'exemple de la
Il ressort de ce qui précède que la conception de l'enveloppe de l'installation conforme à l’invention permet d’éviter les sauts de courbure observés dans les solutions de l'art antérieur, et donc de limiter les contraintes mécaniques s'exerçant à l’intérieur de l'enveloppe, dans le plan vertical. Une meilleure résistance et un allongement de la durée de vie sont ainsi obtenus.It is clear from the above that the design of the casing of the installation according to the invention makes it possible to avoid the curvature jumps observed in the solutions of the prior art, and therefore to limit the mechanical stresses exerted inside the casing, in the vertical plane. Better resistance and an extension of the service life are thus obtained.
Claims (8)
sur une portion de hauteur (13) s'étendant depuis la région de rayon maximal de l'enveloppe jusqu'à la région inférieure, le profil de l'enveloppe (2), pris dans un plan vertical passant par ledit axe vertical V est inscrit dans une zone délimitée par :
- une première droite (20, 30, 40, 50), verticale, passant par le point P1 de rayon maximal de l'enveloppe ,
- une seconde droite (21, 31, 41, 51), tangente au profil de l'enveloppe au point de liaison P2 de l'enveloppe et du dispositif rigide inférieur (9), la première et la deuxième droite se coupant en un point C (25, 35, 45, 55),
- un arc de cercle (23, 33) passant par le point de rayon maximal de l’enveloppe P1, et par le point P2 de liaison de l’enveloppe avec le dispositif rigide inférieur (9), ledit arc de cercle étant tangent à la première ou la deuxième droite respectivement au niveau du point P1 de rayon maximal de l'enveloppe ou du point P2 de liaison qui se trouve le plus éloigné du point C, et en ce que le profil présente en chaque point de sa hauteur, une courbure unitaire déterminée comme la courbure multipliée par la valeur du rayon maximal (Rmax) qui varie selon la position du point, mesurée par la longueur unitaire du profil audit point par rapport à la longueur du profil, la valeur de la dérivée de la fonction donnant la courbure unitaire par rapport à ladite longueur unitaire étant inférieure à 15.Submerged installation (1) for fish farming, comprising an outer casing (2) made of a flexible material, said casing (2) having a general shape of revolution around a vertical axis V, said casing extending from an upper region (5) connected to a section ensuring the flotation of the installation, and a lower region (7) where it is connected to a lower rigid device (9) ensuring in particular the collection of solid materials flowing towards the bottom of the installation, the casing (2) having a region of maximum radius (R max ) measured in a horizontal plane, characterized in that
over a height portion (13) extending from the region of maximum radius of the envelope to the lower region, the profile of the envelope (2), taken in a vertical plane passing through said vertical axis V is inscribed in a zone delimited by:
- a first straight line (20, 30, 40, 50), vertical, passing through the point P1 of maximum radius of the envelope,
- a second straight line (21, 31, 41, 51), tangent to the profile of the envelope at the connection point P2 of the envelope and the lower rigid device (9), the first and second straight lines intersecting at a point C (25, 35, 45, 55),
- a circular arc (23, 33) passing through the point of maximum radius of the envelope P1, and through the point P2 of connection of the envelope with the lower rigid device (9), said circular arc being tangent to the first or second straight line respectively at the point P1 of maximum radius of the envelope or the point P2 of connection which is furthest from point C, and in that the profile has at each point of its height, a unit curvature determined as the curvature multiplied by the value of the maximum radius (R max ) which varies according to the position of the point, measured by the unit length of the profile at said point relative to the length of the profile, the value of the derivative of the function giving the unit curvature relative to said unit length being less than 15.
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FR2307643 | 2023-07-17 | ||
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- 2023-07-17 FR FR2307643A patent/FR3151178A1/en active Pending
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2024
- 2024-07-16 WO PCT/FR2024/050976 patent/WO2025017263A1/en unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2025017263A1 (en) | 2025-01-23 |
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