Brevet FR2429705A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne les flotteurs utilisés, notamment, pour la réalisation de pontons, barrages flottants, ou autres engins flottants. Les flotteurs connus de ce type, qui ont généralement de grandes dimensions, sont constitués par un corps rigide, par exemple métallique, étanche à l'eau et creux. Ces flotteurs connus ont l'inconvénient de ne pas entre insubmersibles en cas d'avarie et d'être d'une fabrication délicate et coû- teuse étant donné que leur étanchéité doit Entre parfaite au niveaU des joints ou soudures. En outre, lorsqu'ils présentent de grandes dimensions, ils posent des problèmes pour leur transport depuis le site de fabrication jusqu'à celui d'utilisation. L'invention vise à réaliser un flotteur insubmersible qui soit d'une fabrication simple et économique et qui permette éventuellement de résoudre les problèmes de transport précités. A cet effet, l'invention a pour objet un flotteur comprenant une enveloppe extérieure rigide fermée et un matériau cellulaire de très faible densité remplissant au moins partiellement l'enveloppe. Suivant une caractéristique de l'invention, le matériau à cellules fermées est un complexe auto-moussant injecté, par exemple du polyuréthane ou du polystyrène. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le flotteur comprend une mince gaine imperméable enfermant de façon étanche ledit matériau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel - la Fig. 1 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un premier mode de réalisation du flotteur suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue partielle en coupe longitudinale montrant un second mode de réalisation du flotteur; - la Fig. 3 est une vue partielle en coupe longitudinale montrant un troisième mode de réalisation du flotteur - la Fig. 4 est une vue en coupe longitudinale montrant un quatrième mode de réalisation du flotteur ; et - la Fig. 5 est une vue en coupe longitudinale montrant un cinquième mode de réalisation du flotteur suivant l'invention. En se reportant tout d'abord à la Fig. 1, le flotteur suivant l'invention comprend une enveloppe extérieure métallique légère 1 à paroi mince fermée à chacune de ses deux extrémités par un couvercle 2 en forme de cuvette et contenant une mince gaine imperméable 3 en une matière souple fermée de façon étanche à chacune de ses extrémités 4, cette gaine 3 étant elle-même remplie d'une mousse plastique 5, de préférence à cellules fermées, de très faible densité, et épousant sensiblement la surface interne de l'enveloppe 1. La réalisation de ce flotteur peut entre assurée de la manière suivante L'enveloppe 1, qui peut entre uu tube ou une gaine à paroi mince en acier galvanisé, aluminium ou tout autre métal, réalisé d'une mani ère quelconque, par exemple sous la forme d'un tube agrafé en hélice, reçoit à l'une de ses extrémités l'un des couvercles 2 réalisé par emboutissage ou en chaudronnerie dans la meme matière et fixez par un procédé classique tel que, par exemple, la soudure par points ou la soudobrasure. Dans ce corps creux est introduit la mince gaine imperméable 3 en matière plastique souple, celle-ci étant fermée de manière étanche à l'une de ses extrémités 4 par thermocollage ou simplement par nouage.A titre d'exemple, cette gaine peut entre en Nylon et avoir une épaisseur de 5/100 de millimètre. De préférence, la circonférence de la gaine 3 correspond à la circonférence interne de 11 enveloppe métallique 1 et sa longueur excède la longueur de cette dernière. A l'intérieur de la gaine 3, dont l'extrémité fermée est adjacente au couvercle déjà en place de I'enveloppe, est injecté un complexe auto-moussant tel que, par exemple, du polyuréthane ou du polystyrène, destiné à former le matériau à cellules fermées ou mousse plastique 5. La quantité à injecter est déterminée de façon à assurer un remplissage complet par expansion, tout en garantissant à la mousse obtenue le poids spécifique le plus faible possible.Ensuite, l'autre extrémité de la gaine 3 est fermée de façon étanche puis un couvercle 2 est rapporté à l'autre extrémité de ltenveloppe extérieure 1 par un procédé mécanique classique tel que, par exemple, le rivetage, qui n'altère pas la gaine en matière plastique et la mousse qu'elle contient. La fixation du couvercle sur l'enveloppe extérieure peut toutefois également être réalisée par soudure par points ou autre procédé analogue. Le flotteur décrit ci-dessus présente l'avantage d'être insubmersible même si l'enveloppe métallique n'est pas étanche, celle-ci n'intervenant qu'en tant que conteneur de protection. En effet, Si par suite de chocs ou d'une altération quelconque, telle que la corrosion, 11 enveloppe métallique extérieure perd ses propriétés, la mousse est protégée contre toute pénétration d'eau par la mince gaine imperméable et souple qui suit les déformations du corps extérieur et les répercute sur la mousse sans se rompre.Néanmoins, si cette gaine venait cependant à se déchirer au droit du choc, l'eau ne pourrait pénétrer dans la mousse de remplissage qu'à cet endroit et par très faible quantité du fait que la mousse est à cellules fermées. C'est la raison pour laquelle, en variante, on peut supprimer la gaine imperméable, les couvercles d'extrémité étant alors toutefois fixés de préférence de façon imperméable. Néanmoins, la présence de la gaine imperméable 3 est préférable car elle assure outre son rôle d'étanchéité, une fonction de protection contre les dégradations que pourrait subir la mousse.En effet, s'il existe actuellement des mousses qui résistent relativement bien à l'immersion dans l'eau de mer, la plupart des mousses connues sont plus ou moins rapidement dégradées par les hydrocarbures tels que, par exemple, le pétrole brut et le naphta > ou autres produits analogues que risque de rencontrer un flotteur. Par contre, il existe de nombreux matériaux étanches, tels que le Nylon, qui sont inertes vis à vis de ces produits et qui peuvent entre utilisés pour confectionner la gaine 3. En ce qui concerne l'enveloppe 1, une solution avantageuse consiste à la réaliser sous forme d'un tube agrafé en hélice. En effet, ce procédé de fabrication a l'avantage d'entre simple à mettre en oeuvre, peu coflteux et de donner naissance à des tubes ayant une bonne rigidité transversale pour des épaisseurs de paroi, et par conséquent un poids, relativement faibles. En outre, les machines servant à la fabrication de ces tubes agrafés en hélice sont relativement peu encombrantes.Comme par ailleurs ces machines sont alimentées à partir de bandes de tôles enroulées en bobine qui peuvent Entre stockées sous un volume réduit et qu'il existe des machines d'injection de mousse peu volumineuse, on peut réaliser des unités mobiles, par exemple des camions spécialement équipes, regroupant 11 ensemble des moyens nécessaires à la fabrication des flotteurs suivant l'invention. Dans ces conditions, il est aisé de réaliser sur le site d'utilisation des flotteurs de très grandes dimensions, par exemple de plusieurs dizaines de mètres de longueur et de l'ordre de deux mètres de diamètre ou plus, alors que le transport de tels flotteurs par route, chemin de fer ou autre à partir d'une usine serait, soit quasiment irréalisable, soit d'un cotit excessif.On conçoit que cet avantage est particulièrement appréciable dans le cas où il s'agit de réaliser des barrages flottants, par exemple pour la lutte contre la pollution par les hydrocarbures, constitués de flotteurs mis bout à bout sur une longueur de plusieurs kilomètres. On se réfèrera maintenant à la Fig. 2 qui montre une variante du flotteur de la Fig. 1 dans laquelle le couvercle 2 en forme de cuvette est remplacé par un couvercle 2' en forme de cône ou tronc de cône excentré. Un tel couvercle peut entre prévu à l'une ou aux deux extrémités du flotteur 1. Ce mode de réalisation est avantageux dans le cas de flotteurs pouvant entre soumis à l'une ou à leurs deux extrémités à l'action de la houle ou des vagues, par exemple s'il s'agit de flotteurs supportant un ponton en eau agitée ou destinés à la réalisation de bateaux à plusieurs flotteurs. La Fig. 3 montre une variante du flotteur de la Fig. 1 dans laquelle le matériau à cellules fermées 5 ne remplit qu'une partie du volume de l'enveloppe 1, l'une des parties d'extremité de celle-ci étant occupée par un élément 6 de densité différente, par exemple un bloc de béton, disposé extérieurement au matériau 5 et à la gaine 3 et constituant un lest. Cette variante permet de réaliser des flotteurs tubulaires prenant une position verticale lorsqu'ils sont immergés. La Fig. 4 représente un quatrième mode de réalisation qui concerne de préférence les flotteurs de grand diamètre. En effet, dans cet exemple le matériau 5 n'occupe pas non plus la totalité du volume intérieur de l'enveloppe 1, une enveloppe intérieure rigide 7 analogue à l'enveloppe 1 et entourée d'une gaine 8 analogue à la gaine 3 étant noyée dans le matériau 5. L'enveloppe 7 étant creuse, la mousse 5 n'occupe que le volume délimité entre les deux enveloppes, ce qui permet de réaliser une économie appréciable sur la quantité de mousse 5 utilisée par rapport au mode de réalisation de la Fig. 1, et par conséquent sur le prix de revient du flotteur étant donné le coflt important de la mousse. Bien entendu, on peut également, si nécessaire, remplir la deuxième enveloppe 7 de mousse 5, par exemple pour réaliser un flotteur à double enveloppe. On pourrait également prévoir un simple alvéole dans le matériau 5, l'enveloppe intérieure 7 et éventuellement la gaine intérieure 8 étant supprimées. Enfin, on a représenté sur la Fig. 5 une variante de réalisation destinée à servir de flotteur pour une conduite ou canalisation flottante 9. Dans cet exemple, les couvercles d'extrémité 2" sont chacun percés d'une ouverture 10 et le matériau 5 enveloppé de la gaine 4 présente la forme d'un anneau allongé dont le trou axial 11 est aligné avec les ouvertures 10 et est traversé comme ces dernières par la conduite ou canalisation 9. - REVENDICATIONS 1. - Flotteur insubmersible, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe extérieure rigide fermée et un matériau à cellules fermées de très faible densité remplissant au moins partiellement l'enveloppe. 2. - Flotteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à cellules fermées est un complexe auto-moussant injecté, par exemple du polyuréthane ou du polyst yrène. 3. - Flotteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une mince gaine imperméable enfermant de façon étanche ledit matériau. 4. - Flotteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite gaine est constituée par une pellicule de matière plastique souple, par exemple du Nylon. 5. - Flotteur suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la gaine épouse sensiblement la surface interne de l'enveloppe extérieure. 6. - Flotteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit matériau occupe une partie du volume de l'enveloppe extérieure, le reste dudit volume étant occupé par au moins un élément de densité différente. 7. - Flotteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément est constitué par un lest disposé extérieurement audit matériau. 8. - Flotteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément est constitué par un alvéole ménagé dans ledit matériau. 9. - Flotteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément est constitué par une enveloppe intérieure rigide noyée dans ledit matériau. 10. - Flotteur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ladite enveloppe intérieure est creuse. 11. - Flotteur suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que ladite enveloppe intérieure est entourée d'une mince gaine imperméable en une matière souple. 12. - Flotteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe est constituée par un tube métallique à paroi mince. 13. - Flotteur suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ledit tube est un tube agrafé en hélice. 14. - Flotteur suivant l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que ledit tube est fermé à chacune de ses extrémités par un couvercle fixé par soudure, rivetage ou autre procédé. 15. - Flotteur suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le couvercle de l'enveloppe extérieure présente la forme d'un cône ou tronc de cône excentré rempli dudit matériau. 16. - Flotteur suivant la revendication 11, caractérisé en ce que ledit matériau présente la forme d'un anneau et lesdits couvercles sont percés chacun d'une ouverture alignée avec celle de l'anneau, ledit flotteur étant adapté pour entre traversé par une canalisation ou conduite flottante supportée par ledit flotteur.