Brevet FR2546495A1 — publié le 19841130

DISPOSITIFS de RENFORCEMENT et de SECURITE pour tous volumes pouvant subir des pressions internes. L'invention consiste dans l'utilisation,comme volume tangent de protec tion de renforcement et de sécurité, d'une surface ,éventuellement com plexe,présentant de hautes caractéristiques mécan i ques,associé es à di verses spécifications complémentaires#chbisies selo chaque cas d'emploi. Cesspécifications pouvant dans le cas d'une paroi textile,tissée ou non tissée,être inhérente au choix du ou des fils entrant dans la composition du réseau,en plus particuliérement dans le cas d'une surface tissée être fonction de la construction interne retenue pour le tissage. Exemple 1 : Une bouteille en aluminium,conçue pour retenir un fluide sous de fortes pressions,est revétue par enroulage sous tension d'un tissu de largeur convenable dont la chaine comporte ,seuls ou associés avec d'autresides fils Aramide.Chacun de ces fils donnant ,pour un titre numérique de 6.000 Métras au Kg une résistance à la traction de 30 kilogs,on obtient pour chaque spire d'enroulage une résistance de 300 kilogs au Cm avec seulement dix fils au cm.Si on superpose par enrou lage sous tension un nombre calculé de spires autour des flans du récipient considéré,on obtient trés rapidement de trés fortes résistances. EFFET de FRETTAGE.Si pendant toute la durée de mise en place du tissu par enroulage autour du volume,on applique#notamment par freinage contrôlé du rouleau extérieur distributeur du tissu,una tension prédéfinie,on obtient un effet de frettage.Cet effet peut être trés important,d'une part du fait de -la résistance longitudinale du tissu,due à la présence des fils Aramide que du fait de la trés faible extensibilité de ces fîls#dont par ailleurs la résistance à la fatigue est exception nelle.ll est possible d'ajouter encore à l'effet de plaquage contre le récipient en ajoutant,avant tissage,dans le corps même du tissu,dans le sens de la traction ( sens chaine) des fils thermorétractibles En provoquanr,aprés installation du tissu sur le volume,le retrait thermique de ces fils on assure une adhérence complémentaire. Ce procédé d'enroulage sous tension etant retenu,dans la limite des résistances recherchées,pour tous types de parois,notamment non tissés tissus synthétiques,métalliques#verre,etc. En outre il y a lieu d'insister que le fait d'employer des tissus (métal liques lourds exclus.) comme revétement de sécurité présente un avan essentiel:En cas de rupture,voir d'axplosion,les débris textiles éventuel liement projetés ne possédant pratiquement pas diénergie cynétique,à l'encontre des débris de protections métalliques qui peuvent en outre présenter des arétes acérées.Enfin en cas d'élévation de température les structures textiles non métalliques ne présEsetent aucune dilatation. Choix du ou des fils de trame dans le cas de structure tissé,on envisage de trés fortes pressions,il est logique de mettre en trame les memes fils de haute caractéristique.Sinon le rola des fils de trame étant essentiellement d'assurer le classement et la maintenance des fils de chaina,on peut utiliser des fils plus légers, afin de réduire I' épaisseur du tissu,donc de l'enroulagé final,ou encore d'augmenter la densité chaine.Des fils différents de fils de chaine peuvent de ce fait être utilisés.ll peut également être intéressant d'employer des fils de cout nettement inférieur à ceux des fils de chaine. ADDITIFS COMPLEMENTAIRES. a)Habillage externe Pour mettre le tissu actif,déjà enroulé,à l'abri des agressions extérieures: UV.Gaz,vapeurs,chocs er autres,on peut protéger ce enroulement dynamique par superposition,à la suite de la derniére spirepu môme par insertion sous la partie finale de la dite dernière spire,une surface répondantgaprés enroulage d'une ou plusieurs couches aux conditions de protection racherchées.Par exemple un tissu enauit,de largeur légérement débordante si - nécessaire.La maintenance définitive étant assurée par fixation de llextrémité libre de la surface de protection extarna,notammant par collage.Alors qu'il est formellement contre indiqué de coller entre elles les nappes superposées de la partie active9ce qui en diminue la résistance mécanique s'il s'agit d'un tissu ou d'un non tissé. b)Utilisation d'une structure comportant des logements transversaux (perpendiculaires au sens dienroulage,donc paralléles à l'axe s'il s'agit d'un volume de section ovale ou circulaire.Les dits logements transversaux ayant été réalisés au cours môme du tissage pour un tissu,et par collage,couture ou autre pour un non tissé.Ces logements peuvent,entre autres,ôtre utilisés à diverses fins: x) Introduction dans des logements,en principe situés au voisinage des deux extrémités de la bande destinée à être enroulée,dtun élément de fixation: barre plate,ruban,etc. y)augmentation de la pression exercée,lors de l'enroulage ,sur la paroi à protéger:On introduit dans les logements des éléments élastiques.Compri més lors de l'enroulement sous tension,ils assurent une traction complémentaire.En outre en cas de rupture,voir d'explosion,ces éléments sont écrasés et absorbent de ce fait une partie de l'énergie dégagée. z)possibilité de relier les deux extrémités du volume,situées de part et d'autre de Ijiea zone d'enroulement,par des barres,cables ,axes,etc,mainte nus en place par leur insertion dans des logements paralléles à t taxe de révolution du volume. Supériorité par rapport aux enroulages filamentaires:Lors d'un enroulage filamentaire,il n'est pas possible de garantir que tous les fils unitaires ont partout la même tension,et également de s'assurer que certains fils plus nerveux que les autres ne s'enfoncent pas dans la masse de I' enroulement,ce qui n'est pas le cas lors de l'enroulement sous tensi on d'un tissu,môme s'il ne comporte qu'une trame légére. imitation du nombre des spires.Si on recherche une résistance trés élevée,ou un gain de temps,ou encore pour obvier à des difficultés de mise en place,on peut utiliser pour l'enroulage des tissus épais,compor tant un grand nombre de fils en chaine,ou un tissu tridimensionnel,ou une gaine tissée double face comportant entre ces derniéres un grand nombre de filg paralléles.Bien entendu,tous ces tissus peuvent être complexes, Comme indiqué dans les lignes 18 à 25 du présent texte. n peut,pour la mise en place et la maintenance,utiliser divers montages, tels que lisiéres creusas,,canaux longitudinaux ou transversaux,tous dispo sitifs permettant des montages simples,rapides et économiques. Enfin,on peut utiliser des tissus tubulaires sans couture,généralement tridimensionnelsanf i Iés autour du volume. APPLlCATlONS:Habillage de sécurité et de protection pour tous volumes Quelque soit le profil de leur section.Entre autres tous réservoirs,bou- teilles pour fluides comprimés.Egalement tuyaux,bazooka,capots de réacteurs,turbines et tous appareils en rotation rapide.. Dispositifs sans énergie cynétique en cas de rupture ou d'explosion. REVENDICATIONS. N01. Dispositif de renforcement et de sécurité pour tous volumes utilisés sous pression ou suceptibles d'être soumis à des aggressions internes. Les dits renforcements et protection étant obtenus par enroulage,sous une tension contrôlée,d'une paroi présentant de hautes caractéristi que mécaniques,associées à d'autres caractéristiques inhérentes,telies que le choix des fibres ou fils entrant dans la composition d'un non tissé ou d'un tissé,avec dans ce dernier cas le choix des structures mises en oeuvre. N 02. Dispositif selon la rtevendication N 1,avec effet de frettage:itenrsule- ment,réalisé sous tension controlée,provoque une action de frettage. Celle-ci peut être encore augmentée par l'insertion dans la chaine du tissu,au cours de l'ourdissage,de fils thermorétractibles,dont Ir re trait thermique sera provoqué aprés I 'enroulage du tissu. Un habillage externe peut être obtenu,en fin dlenroulage,dlune paroi de protection,dont la largeur pourra être si nécessaire légérement su périeur à celle du tissu actif proprement dit. N03 Dispositif selon les revendications 1 et 2.Réalisation au cours du tissa de logements transversaux ou longitudinaux,y compris de lisiéres creu ses,pouvant être util iséessoit pour la maintenance de Ilenroulage et sa fixation,soit pour assurer une tension complémentaire par insertion dans les dits logements d'éléments compressibles et élastiques.Ces éléments, comprimés lors de la mise sous tension,assurent de ce fait une ten sion complémentaire.Etant par ailleurs précisé que lors d'une rupture ou d'une explosion ces éléments compressibles sont totalement écra sés,absorbant ainsi une partie de L'énergie dégagée.Enfin la présence de logements,notamment transversaux,permet de relier les deux extré mités du volume,de part et d'autre de l'enroulage,par des barres, axes,ou cables,maintenus en place par leur insertionlors du montage N04.Revendication selon les revendications ci-dessus comportant une possibili té d'allégement du récipient initialement conçu par substitution d1une partie de la résistance de l'enroulement à une fraction de celle prévue pour le volume conteneur. N 5.Possibilité d'utiliser au liek de l'enroulage l'insertion du volume dans un tissu tubulaire sans couture,pouvant comporter les mêmes choix de composants et de structure. Revendication,selon les revendications précédentes des propriétés de sécurité de l'environnement,résultant du fait que les protections réali en utilisant des fibres n'ont,en cas de projection du fait de rupture ou d'explosion,pas d'énergie cynétique.