7/1/2016

Blocages d’émerillons d’enrouleurs FACNOR sur BALTHAZAR



Le présent dossier expose les nombreux blocages d’émerillons d’enrouleurs intervenus sur le génois et sur le solent de Balthazar, l’analyse du problème, le remède apporté et les leçons de portée générale que j’en tire.

Voici le courriel que j’ai adressé à Technigréement (la Trinité) en Janvier 2014 :

Je vais avoir besoin de vos services pour déposer et remplacer les émerillons de génois et solent ( ce sera la cinquième dépose et remplacement!!) de Balthazar ainsi que remplacer les drisses actuelles préétirées, sans aucune élasticité, par des drisses ayant une élasticité à convenir.

Je vous décris ci-dessous l'origine du problème telle que je l'ai enfin analysée et comprise.

a) les faits :

Balthazar est livré par Garcia en Juin 2008 avec des enrouleurs FACNOR.

Piriapolis (Uruguay 15/11/2010)

Trois transats et 20000 milles plus tard blocage au déroulement de l'émerillon de solent. Arrivés au port le constat en tête de mât est que l'émerillon tourne convenablement sans tension sur la drisse mais se bloque dès qu'on applique une tension, même modeste (en prime le blocage est suffisamment énergique pour avoir fait sortir de leurs gorges les bagues de guidage en caoutchouc dur qui empêchent la rotation de la partie haute de l'émerillon recevant la drisse.Blocage total et bataille très dure au maillet en caoutchouc pour le débloquer). Remplacement par nos soins par un nouvel émerillon expédié par Facnor.

Puerto Santa Helena (Argentine 4/12/2010)

Enroulement difficile du nouvel émerillon de solent. Problème stupide de manillon du nouvel émerillon fourni par FACNOR:

Voilà ce que j'ai écrit dans la lettre de Balthazar du moment:

« Ainsi reposé et restauré je monte une nouvelle fois au sommet du mât voir pourquoi l’enrouleur s’enroule mal, devinant d’avance ce que je vais trouver. En effet j’avais observé lors du montage du nouvel émerillon que le manillon de la manille livrée avec la nouvelle pièce se glissait entre deux parois cylindriques concentriques avec un espace excessivement faible (quelques dixièmes de mmm) entre elle et la paroi extérieure du cylindre inférieur. J’avais dû desserrer et freiner le manillon qui dépassait légèrement. J’avais ensuite fait dérouler puis enrouler sous mes yeux, perché en haut du mât au port, que le solent se déroulait et s’enroulait sans problèmes. Sous l’effet de l’étarquage et du mouvement de la voile le jeu minuscule entre la manille et le cylindre intérieur se sera révélé insuffisant. Bingo ! C’est ce que je constate en voyant la manille frottait sur le cylindre qui est rayé sur toute la hauteur de la manille. En dessinant et réalisant la nouvelle série d’émerillon le bureau d’études de FACNOR a oublié de traiter l’interface tout bête entre l’émerillon et sa manille. Nous voilà promus chez FACNOR essayeurs/metteurs au point. Nous meulons la manille pour lui enlever 2mm, meulons le manillon pour pouvoir le serrer bloqué sans qu’il dépasse de la manille et je glisse une rondelle de rattrapage de jeu entre la face interne de la manille et le bossage externe de l’émerillon pour empêcher celle-ci de se déplacer, ne serait-ce que d’un mm vers l’intérieur. Plusieurs essais d’enroulement/déroulement drisse bien étarquée, se déroulent sans aucune friction. Espérons que cette fois c’est la bonne ! »

Ushuaia (1 et 2/1/21011)

Remplacement par nos soins des deux émerillons de solent et de génois. Celui du solent pour mettre un émerillon neuf et modifié de Facnor et avec le même standard celui du génois étant entre temps devenu dur et ayant sorti ses bagues en caoutchouic dur des gorges.

FACNOR fournit alors un standard ayant réglé le pb du blocage insuffisant des bagues et celui du manillon. J'espérais bien après ces quatre interventions ne plus entendre parler des émerillons FACNOR.

St Pierre (Terre Neuve 19/5/2012)

C'est raté. Emerillon nous revoilà! Au déroulement au large de Terre Neuve le génois se bloque à nouveau à demi déroulé.

Même constat: l'émerillon tourne un peu difficilement sans tension mais se bloque instantanément dès que l'on met une tension même modeste (cette fois ci les bagues de guidage modifiées ne sont pas sorties de leur gorge). Voilà ce que j'ai écrit alors dans la lettre de Balthazar correspondante après ce nouveau remplacement fait par nos soins:

« Je profite de ce démontage/remontage pour reprendre le ridoir de l’étai qui avait été installé un peu mou car il fallait trop cintrer le mât en arrière pour qu’il soit raide. Il a fallu attendre le soleil couchant pour que la brise diminue suffisamment permettant le réendrayage du grand génois (j’en profite pour mettre une estrope au point d’amure du génois afin de remonter l’émerillon et le rapprocher en tête de mât du déflecteur tournant monté en haut de l’étai et approcher ainsi l’angle recommandé de 15°entre la drisse et l’étai) puis régler le mât avant réétarquage du génois. Les essais d’enroulement/déroulement se passent à merveille sous mes yeux attentifs alors que je suis suspendu à mon baudrier en tête de mât le nez sur l’émerillon. La drisse ne bronche pas d’un millimètre alors que le génois se déroule ou s’enroule facilement démontrant une rotation sans friction de celui-ci.

J’ai en tête une explication possible de notre problème. Dominique Yon de FACNOR avec qui j’échange des courriels quelque peu acerbes, jure ses grands Dieux que ces émerillons équipent (ce que je sais) de nombreux coureurs autour du monde et une multitude de voiliers et se comportent parfaitement (ce dont je commence sérieusement à douter). Il m’assure qu’il doit y avoir un problème spécifique à leur montage ou leur utilisation sur Balthazar (il en a surtout marre de m’envoyer gratuitement des émerillons, il en est à 4 pour une pièce chère), bien que reconnaissant par ailleurs que les ennuis de guidage des émerillons dans la gorge des tubes rencontrés en Patagonie résultaient d’un dimensionnement insuffisant des guides en caoutchouc dur, problème effectivement corrigé sur les nouveaux fournis.

Nous discutons tension de drisse (comme tous les voileux j’étarque la drisse jusqu’à ce qu’un pli commence à apparaître le long de l’étai puis en relâchant légèrement pour qu’il disparaisse- rien à dire), tension d’étai, angle de la drisse et de l’étai en tête de mât… Aucune explication évidente. Il me revient alors à l’esprit la fausse manip faite à Québec à la remise en route consistant à avoir étarqué, un peu dur sous la pression énergique du robuste JP sur la manivelle de winch de pied de mât, avant d’avoir remis la pression hydraulique du vérin (relâchée pour l’hivernage) pour raidir le pataras et donc l’étai. Je m’étais aperçu de mon étourderie, mais trop tard. L’étai était mou, puisque non encore raidi. La drisse déjà solidement étarquée est soumise à une tension supplémentaire, d’autant plus sérieuse que ces cordages modernes pré étirés ne s’allongent que très peu, car montée en parallèle à l’étai elle est obligée de s’allonger pendant que l’étai réduit sa flèche. Le palier a dû subir une forte compression qui a peut-être dépassé sa charge limite (les billes sont en torlon). Il n’est pas facile, avec les interactions des différentes élasticités et de la trajectoire exacte de la tête du mât qui se cintre en même temps qu’elle part vers l’arrière, et sans mesure précise de la tension appliquée au winch, de faire un calcul de la charge de compression sur le palier pour pouvoir la comparer à sa charge limite. Seule une mesure par jauge de contrainte au niveau de la manille de l’émerillon permettrait d’y voir clair. Cette même étourderie aurait-elle été déjà faite une fois dans le passé, après avoir détendu le pataras et l’étai lors d’un arrêt prolongé, comme par exemple à Jacaré avant d’entreprendre la descente de l’Amérique du Sud vers la Patagonie moins de deux mois avant notre premier problème d’émerillon survenu dans l’estuaire de la Plata (voir la lettre de Piriapolis 20) ? Est-ce une explication suffisante et acceptable ?

Quoiqu’il en soit cet oubli est une erreur que je ne dois certainement plus refaire en complétant ma check list d’appareillage après arrêt ou intervention sur le vérin. Je pourrais peut-être aussi faire faire un sticker étanche et bien lisible à coller sur le vérin pour indiquer qu’il est interdit, forbidden, verboten, vietato, prohibido…. de toucher au vérin sans avoir au préalable détendu les drisses du génois et du solent. Ceci étant les voiliers de course n’ajustent-ils pas le cintrage de leur mât en régate ? Respectent-ils toujours la nouvelle procédure de Balthazar ci-dessus ? J’essaierai de m’informer. Peut-être André (Van Gaver) pourra-t-il le demander à Vincent Riou. »

La Rochelle (Avril 2013)

A l'occasion du passage de Balthazar en cabine de peinture le bateau a été démâté. Après remâtage et réendrayage des voiles d'avant les deux enrouleurs se révèlent à nouveau durs. Quelques semaines plus tard nouveaux blocages.

Crouesty (Novembre 2013)

Réflexion approfondie, synthèse des incidents d'émerillons, examen et mesures au ponton au Crouesty, port d'attache de Balthazar, pour valider le mécanisme d'endommagement des émerillons que j'avais entrevu à St Pierre.

b) Analyse

- premier constat: j'ai fait une nouvelle démonstration de la loi de Murphy: "ce qui peut arriver arrivera sûrement, ce qui ne peut pas arriver arrivera peut-être". J'avais oublié de dire au gréeur de La Rochelle de surtout ne pas étarquer les drisses avant de raidir le pataras avec le vérin hydraulique. La prévention de l'endommagement par procédure n'est pas une bonne protection surtout lorsqu'on vieillit et que la mémoire devient vacillante. Le gréeur est tombé dans le piège les deux pieds dedans. Il est vrai qu'il n'avait jamais entendu parler d'un tel piège, ni moi, ni FACNOR ni GARCIA qui n'ont jamais été en mesure de m'aider pour traiter le problème et poser le bon diagnostic.

-deuxième constat: j'observe que tous mes incidents sans exception sont intervenus peu de temps après avoir dégréé les voiles pour un arrêt prolongé au cours duquel je relâchais, comme recommandé, la pression du vérin hydraulique et donc les tensions dans l'étai et le pataras. C'est à St Pierre, après mon hivernage à Québec que j'en ai pris conscience.

-troisième constat: les drisses de génois et solent en Spectra préétiré n'ont pratiquement plus aucune élasticité. Au ponton j'ai constaté qu'en tirant de toutes mes forces sur la manivelle du winch en pied de mât je ne fais allonger la drisse que d'un cm au maximum.

- quatrième constat: les trous permettant de bloquer le chariot courant sur le rail vertical du mât pour le réglage de tension des drisses sont très espacés, 4 à 5 cm environ. Quand on étarque la drisse au moment où l'on grée les voiles d'avant on a le choix entre une tension complètement molle, nulle, de la drisse ou une tension très élevée. Quand après cela on tire sur le guindant du génois ou du solent en raidissant le pataras et en faisant reculer la tête de mât on rajoute, avec l'absence d'élasticité des drisses une tension considérable qui est très clairement la cause de la destruction du roulement des émerillons (billes, palier, les deux...?)

-cinquième constat au ponton: entre le mât bien droit bien vu par le travers au ponton et le mât cintré pour raidir l'étai le déplacement de la tête de mât parait très substantiel, à vue de nez 10 cm, peut-être plus. Circonstances aggravantes: le mât se cintre en haut, et, par l'effet des barres de flèches poussantes et des haubans hyper costauds, très peu en-dessous des deuxièmes barres de flèche. Donc il ne se tasse pratiquement pas.

c) Ma conclusion

Pour moi la conclusion de ces analyses et constats est parfaitement claire et s'impose:

il y a incompatibilité mécanique entre les élasticités et les déplacements du système (système constitué par les drisses, le mât, le guindant des voiles d'avant et leurs émerillons, l'étai et le pataras) tel qu'il est gréé actuellement sur BALTHAZAR.

d) Solution

Sur la base de cette analyse il est clair que la solution consiste simplement à prendre les dispositions suivantes:

1- remplacer les drisses en spectra préétiré par des drisses ayant une certaine élasticité à discuter avec vous. Je songe à un allongement de l'ordre de 5 cm sous un effort raisonnable sur la manivelle de winch. A mon avis c'est une erreur de mettre du spectra préétiré sur des drisses de voiles sur enrouleurs.

2- diviser par deux (par trois?) l'espacement des trous de réglage de tension des drisses sur les rails des chariots (y a-t-il un problème de traitement de surface après perçage?). Il est clair que ce système de réglage de tension par sauts entre des trous espacés n'est pas bon ou il faudrait des trous très rapprochés. Le dosage de la tension de la drisse de GV par le winch est beaucoup plus précis et évite tout excès.

3- disposer, pour le génois comme pour le solent, à la place de l'estrope non réglable actuelle du point d'amure une estrope en sangle réglable en longueur permettant de régler le positionnement du chariot de réglage de la tension par rapport aux trous pour obtenir une tension correcte sans excès (ceci pour pallier l'espacement non continu des trous)

4- limiter l'importance du recul de la tête de mât au cintrage en raidissant l'étai avant à la limite du mât droit (juste avant qu'il ne parte en avant sous cette tension, le vérin du pataras n'ayant pas de pression). Il faut peut-être aussi reprendre si c'est possible le mou excessif du pataras avant de mettre le vérin sous pression.

5- et bien sûr penser à n'étarquer les drisses qu'après avoir réglé, par le vérin hydraulique, les tensions de l'étai et du pataras, pour un équilibre donnant un léger cintrage du mât vers l'arrière. Alors on pourra en mer jouer sur la tension de l'étai sans risque d'endommager les émerillons.

Je souhaiterais avoir de votre part votre avis sur ces faits et sur cette analyse qui me parait maintenant solidement établie. Avez-vous déja rencontré ou entendu parler d'un tel problème? Etes-vous d'accord avec mes conclusions et solutions? Si c'est le cas je souhaiterais que vous interveniez sur Balthazar qui se trouve au Crouesty (extrémité du ponton Y) au cours du mois de Février ou début Mars au plus tard. Je suis en effet saturé de la dépose des enrouleurs et de l'échange de ces émerillons avec chaque fois un combat pour extraire les petites vis du tube inférieur immanquablement grippées malgré la mise en place soigneuse de la pâte ad hoc.

Votre intervention consistera:

- à déposer les émerillons actuels pour les remplacer par des émerillons que je vous fournirai

- sauf autre proposition de votre part, à mettre en oeuvre les points 1 à 4 en vérifiant le bon réglage des tensions du gréement et en marquant le bon réglage des chariots et des trous sur les rails de mât.

Voici la réponse que m’a faite le responsable de Technigréement (Jacques Ortais) :

J'ai bien lu votre analyse, qui me paraît sans faille.

L'étai en câble Dyform a un allongement de 0,18% en charge, ce qui représente environ 38mm

Cela correspond à un recul de la tête de mât d'environ 100mm, comme justement observé, et si l'on cumule avec l'élasticité du pataras, cela correspond à une course de l'ordre de 80 à 100mm sur le vérin de pataras.

Les 38mm ci-dessus viennent effectivement se cumuler en charge avec la tension déjà donnée sur la drisse, si celle-ci a été préalablement tendue.

J'ai pris contact avec la voilerie qui m'annonce une élasticité sur le guindant de Goa de 1% à 1,5% environ, soit 200mm à 300mm

La drisse installée ( Marlow 14mm Dyneema rupture 9280kg ) est donnée pour allongement de 1,5% à 30% de charge soit ici aussi 300mm environ.(Tableau joint)

Nous avons donc logiquement 500mm à 600mm de course entre la tension zéro et la tension maxi en navigation, ce qui fait que la marge de réglage du rail d'étarquage de 50mm en 50mm n'est pas idéale mais laisse (en théorie) une certaine marge de réglage, et les 38mm engendrés par la tension finale du pataras peuvent ainsi être absorbés.

Par contre si la tension initiale de la drisse, et donc du guindant de génois, est très ( trop ?) forte et a déjà résorbé l'élasticité disponible, cette sur-tension par le pataras se répercutera sur la partie la moins résistante de la chaine, soit le curseur émerillon qui servira de fusible...

La surprise est que selon la constatation que vous avez faite à bord sur l'élasticité de l'ensemble, il semblerait que la drisse (et la ralingue de génois) soient au fil du temps totalement "pré-étirées" donc avec une élongation permanente, et que la marge d'élasticité résultante soit maintenant quasi nulle, et donc insuffisante pour pouvoir passer de la position "non-étarquée" à la position "sur-étarquée" 50mm plus bas au cran suivant de l'étarqueur.

La façon la plus simple dans ce cas de retrouver de l'élasticité, donc de la marge de réglage quelque part, serait de remplacer la drisse Dyneema actuelle par une drisse polyester de moindre résistance ( fichier joint ), qui travaillerait ainsi à 50% de sa charge de rupture avec une élasticité de l'ordre de 8%, soit 150mm environ dans notre cas.

Il est difficile de modifier le pas de 50mm du rail actuel, et l'autre alternative serait d'avoir un winch dédié pour cette fonction qui permettrait de réguler la tension.

Ceci dit, prévenez-nous lorsque vous aurez les nouvelles pièces d'enrouleur disponibles, nous ferons un premier passage sur le bateau pour remplacer la drisse Dyneema actuelle qui pourra être ensuite gardée à bord en secours, et dans un deuxième temps nous procèderons au remplacement des 2 curseurs d'enrouleurs en votre présence.

La solution apportée a été finalement de remplacer les drisses en dyneema des voiles sur enrouleurs par des drisses neuves en polyester donnant l’élasticité nécessaire sans avoir à abandonner les rails à trous déjà installés. L’estrope en bas du génois a été supprimée et l’étai de l’enrouleur du solent davantage ridé pour éviter d’avoir à trop cintrer le mât pour raidir correctement les étais. Les drisses restent étarquées par les rails à trous actuels sur le mât bien qu’un réglage de la tension au winch aurait été préférable.

Un peu moins de 10000 milles après les émerillons tournent sans efforts et j’espère pouvoir faire avec eux quelques dizaines de milles supplémentaires sans problèmes. Il faudra cependant que je surveille les drisses en polyester pour m’assurer qu’elles conservent au fil des années une élasticité suffisante.

Il est à noter que les émerillons fournis initialement par Facnor à Garcia étaient trop faiblards. Les dernières versions CHD47 V4 qui m'ont étaient fournies incluent le renforcement des bagues de guidage en caoutchouc, le renforcement des butées à billes passées de l’aluminium à l’inox, et le montage correct de l’émerillon sur la cage.

Quoiqu’il en soit des émerillons je retiens de cette affaire pénible trois leçons de portée générale :

- les drisses d’enrouleurs doivent avoir une élasticité suffisante, et la conserver au fil des années, pour ne pas surcharger l’émerillon des enrouleurs qui est toujours une pièce fragile. Personnellement je ne mettrai plus de drisses en dyneema préétiré qui n’ont pratiquement plus aucune élasticité au bout de deux ou trois ans. Il ne faut pas hésiter à changer ces drisses si elles ont perdu trop de leur élasticité au fil des années.

- le réglage de la tension de la drisse doit-être précis, ni trop ni pas assez. Il doit donc se faire de façon continue au winch, comme la drisse de GV, et non de manière discontinue avec un rail à trous et des taquets mobiles avec lequel le réglage ne peut se faire que par pas de 50mm.

- le réglage de la tension de la drisse doit se faire après avoir réglé la tension du pataras mettant le mât droit. Alors l’élasticité de la drisse est encore disponible pour le cintrage du mât lorsqu’on raidit le pataras et l’étai avant en remontant au près dans la brise et la charge supplémentaire sur l’émerillon est ainsi minimisée.”

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